物理课时训练
1．质量为m 的木块放在光滑水平面上，在水平力F 的作用下从静止开始运动，则开始运动时间t 后F 的功率是（ ）．
F 2t F 2t 2
A ． B ． 2m 2m
F 2t F 2t 2
C ． D ． m m
2．一辆小车在水平路面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车受到的牵引力F 和阻力f 随时间的变化规律如图所示，则小车所受的牵引力的功率随时间变化的规律是（ ）．
3．（2011·浙江宁波高三模拟，18）近年我国高速铁路技术得到飞速发展，2010年12
月3日京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到486．1千米，刷新了世界纪录．对提高铁路运行速度的以下说法，错误的是（ ）． ．．
A ．减少路轨阻力，有利于提高列车最高时速
B ．当列车保持最高时速行驶时，其牵引力与阻力大小相等
C ．列车的最高时速取决于其最大功率、阻力及相关技术
D ．将列车车头做成流线形，减小空气阻力，有利于提高列车功率
4．如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m 的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f ，使皮带以速度v 匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（ ）．
A ．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力
B ．人对皮带不做功
C ．人对皮带做功的功率为mg v
D ．人对皮带做功的功率为f v
5．一辆小汽车在水平路面上由静止起动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额
定功率，之后保持额定功率运动，其v t 图像如图所示．已知汽车的质量为m ＝2×103 kg ，汽车受到地面的阻力为车重的0．1倍，g 取10 m/s2 ，则（ ）．
3A ．汽车在前5 s内的牵引力为4×10 N
B ．汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N
C ．汽车的额定功率为60 kW
D ．汽车的最大速度为30 m/s
6．（2010·上海综合，43）纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一．若E1概念车的总质量为920 kg，在16 s内从静止加速到100 km/h（即27．8 m/s），受到恒定的阻力为1 500 N ，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为______NE1概念车以最高时速120 km/h（即33．3 m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为______kW．
7．
质量为M ＝70 kgF f 恒为车和人总重的
20．02倍，g 取10 m/s，则在电动自行车正常工作时，人骑车行驶的最大速度为多少？
8．图示为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0．2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1．02 m/s的匀速运动．取g=10 m/s2，不计额外功．求：
（1）起重机允许输出的最大功率．
（2）重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．
答案与解析
1. 答案：C
2. 答案：C 3. 答案：D
4. 答案：AD
5. 答案：BCD
解析：由题图像知前5 s的加速度a =
F ＝kmg ＋ma ，得F ＝（0．1×2×103×10＋2×103×2） N ＝6×103 N，故B 对，A 错；又5 s末达额定功率P ＝Fv 5＝6×103×10 W＝6×104 W＝60 kW，最大速度∆v =2 m/s2，由牛顿第二定律知前5 s内的拉力∆t
v max P 6⨯104==m/s=30m/s，故C 、D 两项正确． 30.1mg 0.1⨯2⨯10⨯10
6. 答案：3．1×103 50
解析：在加速阶段由匀变速运动公式得：v ＝at ①
根据牛顿第二定律得F －f ＝ma ②
联立①②代入数据解得F ＝3．1×103 N③
当E1概念车做匀速直线运动时P ＝F ·v ＝f ·v m ＝50 kW．④
7. 答案：6 m/s
解析：从电动自行车铭牌上获得的有用信息为：整车质量为30 kg，额定输出功率为120
W ．分析知电动自行车在额定功率下行驶时，当牵引力与阻力相等时，即F ＝F f ，速度达最大值．
设车的质量为m ，由题意知，地面对车的阻力为F f ＝k （M ＋m ）g ，当车达到最大速度时，应有P ＝Fv max ＝k （M ＋m ）gv max ，解得v max ＝6 m/s．
8. 答案：（1）5．1×104 W （2）5 s 2．04×104 W
解析：（1）设起重机允许输出的最大功率为P 0，重物达到最大速度时，拉力F 0等于重力．
P 0＝F 0v m ①
F 0＝mg ②
代入数据，得P 0＝5．1×104 W．③
（2）匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F ，速度为v 1，匀加速运动经历时间为t 1，有：
P 0＝Fv 1④
F －mg ＝ma ⑤
v 1＝at 1⑥
由③④⑤⑥，代入数据，得t 1＝5 s⑦
t ＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v 2，输出功率为P ，则v 2＝at ⑧ P ＝Fv 2⑨
由⑤⑧⑨，代入数据，得P ＝2．04×104 W．⑩
物理课时训练
1．质量为m 的木块放在光滑水平面上，在水平力F 的作用下从静止开始运动，则开始运动时间t 后F 的功率是（ ）．
F 2t F 2t 2
A ． B ． 2m 2m
F 2t F 2t 2
C ． D ． m m
2．一辆小车在水平路面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车受到的牵引力F 和阻力f 随时间的变化规律如图所示，则小车所受的牵引力的功率随时间变化的规律是（ ）．
3．（2011·浙江宁波高三模拟，18）近年我国高速铁路技术得到飞速发展，2010年12
月3日京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到486．1千米，刷新了世界纪录．对提高铁路运行速度的以下说法，错误的是（ ）． ．．
A ．减少路轨阻力，有利于提高列车最高时速
B ．当列车保持最高时速行驶时，其牵引力与阻力大小相等
C ．列车的最高时速取决于其最大功率、阻力及相关技术
D ．将列车车头做成流线形，减小空气阻力，有利于提高列车功率
4．如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m 的运动员踩在与水平面成α角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f ，使皮带以速度v 匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（ ）．
A ．人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力
B ．人对皮带不做功
C ．人对皮带做功的功率为mg v
D ．人对皮带做功的功率为f v
5．一辆小汽车在水平路面上由静止起动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额
定功率，之后保持额定功率运动，其v t 图像如图所示．已知汽车的质量为m ＝2×103 kg ，汽车受到地面的阻力为车重的0．1倍，g 取10 m/s2 ，则（ ）．
3A ．汽车在前5 s内的牵引力为4×10 N
B ．汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N
C ．汽车的额定功率为60 kW
D ．汽车的最大速度为30 m/s
6．（2010·上海综合，43）纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一．若E1概念车的总质量为920 kg，在16 s内从静止加速到100 km/h（即27．8 m/s），受到恒定的阻力为1 500 N ，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为______NE1概念车以最高时速120 km/h（即33．3 m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为______kW．
7．
质量为M ＝70 kgF f 恒为车和人总重的
20．02倍，g 取10 m/s，则在电动自行车正常工作时，人骑车行驶的最大速度为多少？
8．图示为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m=5×103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0．2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm=1．02 m/s的匀速运动．取g=10 m/s2，不计额外功．求：
（1）起重机允许输出的最大功率．
（2）重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．
答案与解析
1. 答案：C
2. 答案：C 3. 答案：D
4. 答案：AD
5. 答案：BCD
解析：由题图像知前5 s的加速度a =
F ＝kmg ＋ma ，得F ＝（0．1×2×103×10＋2×103×2） N ＝6×103 N，故B 对，A 错；又5 s末达额定功率P ＝Fv 5＝6×103×10 W＝6×104 W＝60 kW，最大速度∆v =2 m/s2，由牛顿第二定律知前5 s内的拉力∆t
v max P 6⨯104==m/s=30m/s，故C 、D 两项正确． 30.1mg 0.1⨯2⨯10⨯10
6. 答案：3．1×103 50
解析：在加速阶段由匀变速运动公式得：v ＝at ①
根据牛顿第二定律得F －f ＝ma ②
联立①②代入数据解得F ＝3．1×103 N③
当E1概念车做匀速直线运动时P ＝F ·v ＝f ·v m ＝50 kW．④
7. 答案：6 m/s
解析：从电动自行车铭牌上获得的有用信息为：整车质量为30 kg，额定输出功率为120
W ．分析知电动自行车在额定功率下行驶时，当牵引力与阻力相等时，即F ＝F f ，速度达最大值．
设车的质量为m ，由题意知，地面对车的阻力为F f ＝k （M ＋m ）g ，当车达到最大速度时，应有P ＝Fv max ＝k （M ＋m ）gv max ，解得v max ＝6 m/s．
8. 答案：（1）5．1×104 W （2）5 s 2．04×104 W
解析：（1）设起重机允许输出的最大功率为P 0，重物达到最大速度时，拉力F 0等于重力．
P 0＝F 0v m ①
F 0＝mg ②
代入数据，得P 0＝5．1×104 W．③
（2）匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F ，速度为v 1，匀加速运动经历时间为t 1，有：
P 0＝Fv 1④
F －mg ＝ma ⑤
v 1＝at 1⑥
由③④⑤⑥，代入数据，得t 1＝5 s⑦
t ＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v 2，输出功率为P ，则v 2＝at ⑧ P ＝Fv 2⑨
由⑤⑧⑨，代入数据，得P ＝2．04×104 W．⑩