一、單選題1．（2022秋·上海虹口·高三上海市復興高級中學校考階段練習）某汽車質量為1.6×103kg，由靜止開始沿水平平直公路行駛，行駛中阻力恒定。汽車牽引力下與車速倒數的關系如圖所示，設最大車速為30m/s，則汽車（）A．所受阻力為2×103NB．車速為15m/s時，功率為3×104WC．勻加速運動的加速度4m/s2D．若勻加速啟動，能維持勻加速運動的時間為5s2．（2022秋·上海浦東新·高三上海市建平中學階段練習）我國是原油進口大國，進口的石油主要用于交通運輸。燃油汽車過多不僅污染環境，還嚴重影響到我國的能源安全，大力發展新能源汽車是國家突破能源困局的重要舉措。一輛電動汽車由靜止開始沿平直公路行駛，達到的最大速度為18m/s，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動汽車的牽引力F與對應的速度v，并描繪圖像，圖中AB、BC均為直線，若電動汽車行駛過程中所受的阻力恒定，由圖像可知下列說法正確的是（）。A．電動汽車行駛中所受的阻力為3000NB．A到B階段，牽引力的功率保持不變C．若已知電動汽車總質量為1200kg，則汽車勻加速的時間是1.8sD．電動汽車的額定功率為108kW3．（2022春·上海長寧·高一上海市延安中學校考期末）汽車由靜止開始沿平直公路勻加速啟動，當功率達到額定功率時保持功率不變，最終做勻速運動。設整個運動過程受到的阻力f不變，圖中v、a、F、f和P分別表示電動汽車的速度大小、加速度大小、牽引力大小、阻力大小和功率大小，其中錯誤的是（）A． B．C． D．4．（2021春·上海·高一期末）如圖所示的是當車以的速率勻速行駛時，發動機和傳動與驅動系統內的功率分配關系。其中，水泵的功率始終恒定，傳動與變速等內部器件因摩擦而損耗的功率與汽車的行駛速率成正比。汽車行駛時所受空氣阻力與行駛速率的關系為（k為恒量）。地面的摩擦力大小恒定。若該汽車發動機的最大輸出功率，則在汽車速度為v0時能產生的最大牽引力F大小為（）A．500N B．850N C．7150N D．7500N5．（2022·上海·二模）一臺起重機先以不變的牽引力F將一質量為m的重物由靜止起豎直向上提起，當起重機的輸出功率達到額定功率P后，保持該功率直到重物做勻速運動，重力加速度為g。重物在上升過程中（）A．最大速度小于 B．平均功率大于 C．最大加速度大于 D．加速時間小于6．（2022秋·上海浦東新·高三上海市建平中學校考期中）一輛汽車在平直公路上以恒定功率勻速行駛，行駛的速度為。由于前方出現險情，汽車要減速慢行，駕駛員在時刻將發動機的功率減半，以的恒定功率行駛到時刻通過險情區之后，駕駛員立即將功率增大到，以恒定功率繼續向前行駛到時刻，整個過程汽車所受阻力恒為f，則在這段時間內，汽車的速度隨時間變化的關系圖像可能是（）A． B．C． D．7．（2022秋·上海黃浦·高二上海市向明中學階段練習）汽車在平直公路上行駛時，在一段時間內，發動機以恒定功率工作，則圖中各v—t圖像，能正確反映汽車運動的是（

）A．①和② B．②和④ C．①和④ D．①和③8．（2022·上海·一模）一汽車在平直公路上行駛。從某時刻開始計時，發動機的功率P隨時間t的變化如圖所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖像中，可能正確的是（）A． B．C． D．9．（2022·上海·模擬預測）一質量為m的駕駛員以速度v0駕車在水平路面上勻速行駛。在某一時刻發現險情后立即剎車，從發現險情到汽車停止，汽車運動的v-t（速度-時間）圖像如圖所示。則在此過程中汽車對駕駛員所做的功為（）A． B． C． D．10．（2022春·上海閔行·高一閔行中學校考期中）某汽車質量為1.6×103kg，由靜止開始沿水平平直公路行駛，行駛中阻力恒定。汽車牽引力F與車速倒數的關系如圖所示，設最大車速為30m/s，則汽車（）A．所受阻力為2×103N B．車速為15m/s時，功率為3×104WC．勻加速運動的加速度為4m/s2 D．若勻加速啟動，能維持勻加速運動的時間為4s二、多選題11．（2016秋·上海寶山·高二上海交大附中階段練習）質量為m的汽車在平直的路面上啟動，啟動過程的速度-時間圖象如圖所示，其中OA段為直線，AB段為曲線，B點后為平行于橫軸的直線．已知從t1時刻開始汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力的大小恒為Ff，以下說法正確的是()A．0～t1時間內，汽車牽引力的數值為B．t1～t2時間內，汽車的功率等于(m＋Ff)v2C．t1～t2時間內，汽車的平均速率小于D．汽車運動的最大速率三、填空題12．（2022·上海虹口·上外附中模擬預測）某汽車質量m=2000kg、發動機最大輸出功率Pmax=150kW。以v0=72km/h的速率勻速行駛時，發動機和傳動與驅動系統內的功率分配關系如圖所示。已知水泵的功率P1恒定，傳動與變速等內部機件摩擦而損耗的功率P2與汽車的行駛速率成正比，汽車行駛時所受的空氣阻力F阻1與行駛速率v的關系為F阻力1=kv2（k為恒量），所受路面的阻力F阻2大小恒定。汽車以v0行駛時能產生的最大加速度_________m/s2；判斷汽車能否以v=3v0的速率勻速行駛，理由是_________。13．（2022·上海·二模）質量為1300kg的跑車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度與速度的倒數的關系如圖所示，已知的大小為0.0096。則賽車受到的摩擦力為_________N，發動機的輸出功率為_________kW。14．（2022春·上海徐匯·高三上海市南洋模范中學階段練習）汽車以不變的額定功率起動，所受的阻力不變，某同學分析思路如下：汽車速度汽車牽引力汽車加速度當時，汽車速度達到最大以勻速直線運動試寫出以上步驟的物理原理：①________；②________；③________。15．（2022春·上海浦東新·高一上海市川沙中學期中）某汽車發動機的額定功率為50kW，汽車質量為4t，汽車在運動中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍。（g取10m/s2）（1）若汽車以額定功率啟動，則汽車所能達到的最大速度是_________m/s；（2）當汽車速度達到5m/s時，其加速度是_________m/s2；（3）若汽車以恒定加速度1m/s2啟動，則其勻加速過程能維持_________s。16．（2022春·上海浦東新·高一上海市進才中學期中）一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，v-t圖象如圖。已知汽車質量為m＝2×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.2倍，g取10m/s2，則汽車在前5s內的牽引力為________N，汽車的最大速度為________m/s。四、解答題17．（2022·上海楊浦·統考一模）某品牌電動自行車的主要技術參數如表所示。已知小明同學的質量為60kg，當他騎該車行駛時，他和車所受的空氣阻力大小與瞬時速率成正比，比例系數為。設行駛過程中車子所受路面的阻力大小恒定。整車質量（含電池）30kg標稱最大速度25km/h最大載重150kg電動機額定輸出功率350W（1）若車子的驅動力為135N、速率為2m/s時，小明和車子的加速度為；若車子的驅動力為55N、速率為4m/s時，車子勻速行駛。求行駛過程中車子所受路面的阻力大小和比例系數；（2）若車傳動與變速系統因內部機件摩擦而損耗的功率與車的瞬時速率成正比，比例系數。當車子以額定輸出功率在非機動車道上勻速行駛時，判斷該車是否符合在非機動車道上行駛的最高限速15km/h這一道路法規要求，并說明理由。18．（2022秋·上海浦東新·高三上海市建平中學階段練習）某汽車開發商成功研發了一種新型轎車，該轎車有一特制的氣流通道，當車速不太高時，此氣流通道關閉，該轎車的行駛和普通汽車一樣；而轎車高速行駛時，氣流通道會自動打開，使轎車對地面的壓力增加，從而達到低速省油，高速平穩的目的。已知增加的壓力與轎車速度成正比，轎車質量為1t，不計轎車行駛時受到的空氣阻力，車與地面間阻力（F是轎車對地面的壓力大小），，如圖是該轎車在水平路面上一直進行勻加速直線運動時，測得的實際功率與速度的關系圖像，則：（1）求該轎車的加速度大小；（2）增加的力與速度的關系式為，寫出的單位，求出的數值；（3）說明圖像的后一段為什么是曲線并且是這般彎曲的。19．（2022春·上海虹口·高一上海市復興高級中學期中）某品牌新能源汽車介紹：近6米的超長車身，車頂集成的太陽能芯片面積達到了6平方米左右，整車質量僅700千克。（1）設該新能源汽車發動機最大輸出功率為30kW，在實驗路段上行駛時所受總阻力約為車和駕駛員總重的0.1倍。試估算50kg的工程師駕駛這種汽車在實驗路段上行駛的最高車速；（2）工程師在上述實驗路段上以某種方式行駛，通過計算機采集實驗數據，繪出了汽車牽引力F與車速倒數v-1間的關系圖線ABC，如圖2所示，線段AB平行于橫軸，線段BC延長線過坐標原點。請根據圖線ABC判斷汽車做什么運動，并求B點時發動機的輸出功率；（3）已知太陽輻射的總功率P0=4×1026W，太陽到地球的距離r=1.5×1011，太陽光傳播到達地面的過程中大約有34%的能量損失。目前，制作太陽能電池的最好的材料為砷化鎵，其將光能轉化為電能的效率可達到31.6%。試通過計算分析，這種汽車只采用純太陽能驅動，且能保持最大輸出功率30kW不變的可行性。20．（2022春·上海靜安·高一上海市市西中學期中）一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前內做勻加速直線運動，末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其圖象如圖所示。已知汽車的質量為，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，求：（1）汽車在前內的牽引力；（2）汽車的額定功率；（3）汽車的最大速度。21．（2022春·上海黃浦·高一格致中學期中）如圖甲所示，一臺起重機將質量的重物由靜止開始豎直向上勻加速提升，末達到額定功率，之后保持該功率繼續提升重物，末重物達到最大速度。整個過程中重物的圖像如圖乙所示。取，不計額外功率。試計算：（1）起重機的額定功率；（2）重物的最大速度；（3）前起重機的平均功率；（4）后起重機由于突然故障，額定功率下降一半，分析說明在故障后重物的運動情況。22．（2022春·上海楊浦·高一校考期中）圖示為修建高層建筑常用的塔式起重機。在起重機將質量的重物豎直吊起的過程中，重物由靜止開始向上做勻加速直線運動，加速度，當起重機輸出功率達到其額定功率時，保持該功率直到重物做最大速度的勻速運動。，不計額外功。求：（1）起重機允許輸出的最大功率；（2）重物做勻加速運動所經歷的時間（3）起重機在第2秒末的輸出功率。一、單選題1．（2022秋·上海虹口·高三上海市復興高級中學校考階段練習）某汽車質量為1.6×103kg，由靜止開始沿水平平直公路行駛，行駛中阻力恒定。汽車牽引力下與車速倒數的關系如圖所示，設最大車速為30m/s，則汽車（）A．所受阻力為2×103NB．車速為15m/s時，功率為3×104WC．勻加速運動的加速度4m/s2D．若勻加速啟動，能維持勻加速運動的時間為5s【答案】A【詳解】A．由圖像可知，當汽車達到最大速度30m/s時，牽引力大小等于阻力。根據圖像有故A正確；B．由圖像可知，當牽引力為6×103N時，汽車的速度為即汽車在速度達到10m/s時，就達到了額定功率，且此后一直以額定功率運動。故當車速為15m/s時，功率為故B錯誤C．當汽車速度為10m/s時，牽引力為6×103N，此后汽車開始做勻加速直線運動直至最大速度，根據牛頓第二定律有故C錯誤；D．汽車的額定功率為汽車做勻加速時勻加速的時間為故D錯誤。故選A。【點睛】汽車啟動問題，當速度最大時，牽引力等于阻力，此時汽車功率達到額定功率。2．（2022秋·上海浦東新·高三上海市建平中學階段練習）我國是原油進口大國，進口的石油主要用于交通運輸。燃油汽車過多不僅污染環境，還嚴重影響到我國的能源安全，大力發展新能源汽車是國家突破能源困局的重要舉措。一輛電動汽車由靜止開始沿平直公路行駛，達到的最大速度為18m/s，利用傳感器測得此過程中不同時刻電動汽車的牽引力F與對應的速度v，并描繪圖像，圖中AB、BC均為直線，若電動汽車行駛過程中所受的阻力恒定，由圖像可知下列說法正確的是（）。A．電動汽車行駛中所受的阻力為3000NB．A到B階段，牽引力的功率保持不變C．若已知電動汽車總質量為1200kg，則汽車勻加速的時間是1.8sD．電動汽車的額定功率為108kW【答案】C【詳解】A．電動汽車速度最大時，合力為零，牽引力與阻力平衡。由圖可知阻力為600N。故A錯誤；B．A到B階段，牽引力不變，電動汽車做勻加速直線運動，速度增加，根據可知牽引力的功率增大。故B錯誤；CD．電動汽車勻加速階段，牽引力為3000N，根據牛頓第二定律可得解得勻加速末時刻電動汽車功率達到額定功率，一直到最大速度過程中保持額定功率不變，有勻加速末時刻電動汽車的速度為根據解得故C正確；D錯誤。故選C。3．（2022春·上海長寧·高一上海市延安中學校考期末）汽車由靜止開始沿平直公路勻加速啟動，當功率達到額定功率時保持功率不變，最終做勻速運動。設整個運動過程受到的阻力f不變，圖中v、a、F、f和P分別表示電動汽車的速度大小、加速度大小、牽引力大小、阻力大小和功率大小，其中錯誤的是（）A． B．C． D．【答案】D【詳解】A．汽車由靜止開始加速，由可知，P-v圖像應該經過原點，因為汽車做勻加速運動，即加速度不變，牽引力也不變，故功率在達到額定功率前是一條過原點的直線，達到額定功率后保持不變，故A正確；B．由A中分析可知，達到額定功率前，牽引力大小不變，達到額定功率后，由可知隨著速度增大，牽引力減小，最終與阻力大小相等，故B正確；CD．由上述分析可知，達到額定功率前，汽車做勻加速運動，加速度不變，達到額定功率后，牽引力減小，汽車的加速度減小，最終做勻速運動時，加速度為零；在v-t圖中，圖像的斜率表示加速度，故C正確，D錯誤。本題選錯誤項，故選D。4．（2021春·上海·高一期末）如圖所示的是當車以的速率勻速行駛時，發動機和傳動與驅動系統內的功率分配關系。其中，水泵的功率始終恒定，傳動與變速等內部器件因摩擦而損耗的功率與汽車的行駛速率成正比。汽車行駛時所受空氣阻力與行駛速率的關系為（k為恒量）。地面的摩擦力大小恒定。若該汽車發動機的最大輸出功率，則在汽車速度為v0時能產生的最大牽引力F大小為（）A．500N B．850N C．7150N D．7500N【答案】C【詳解】汽車速度為v0時，汽車的輸出功率一部分分配為水泵功率和器件摩擦功率，余下的功率提供牽引力，則有故選C。5．（2022·上海·二模）一臺起重機先以不變的牽引力F將一質量為m的重物由靜止起豎直向上提起，當起重機的輸出功率達到額定功率P后，保持該功率直到重物做勻速運動，重力加速度為g。重物在上升過程中（）A．最大速度小于 B．平均功率大于 C．最大加速度大于 D．加速時間小于【答案】B【詳解】A．輸出功率達到額定功率P時，勻加速過程結束，勻加速階段的最大速度又得之后重物做加速度逐漸減小的加速運動，當牽引力等于重力時，速度達到最大值，之后做勻速運動，勻速運動的速度所以最大速度大于。A錯誤；B．從開始運動到起重機的輸出功率達到額定功率P過程中，瞬時功功率瞬時功功率和時間成正比，從開始運動到輸出功率達到額定功率P過程中，平均功率為達到額定功率后，一直保持額定功率P不變，所以重物在上升過程中的平均功率B正確；C．勻加速階段加速度最大C錯誤；D．若一直以勻加速階段的加速度，勻加速到勻速階段的最大速度時間為又因為功率達到額定功率后，重物做加速度減小的加速運動后運動，不是一直勻加速，所以加速時間大于。故選B。6．（2022秋·上海浦東新·高三上海市建平中學校考期中）一輛汽車在平直公路上以恒定功率勻速行駛，行駛的速度為。由于前方出現險情，汽車要減速慢行，駕駛員在時刻將發動機的功率減半，以的恒定功率行駛到時刻通過險情區之后，駕駛員立即將功率增大到，以恒定功率繼續向前行駛到時刻，整個過程汽車所受阻力恒為f，則在這段時間內，汽車的速度隨時間變化的關系圖像可能是（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】在時間內，汽車以功率勻速行駛，即行駛的速度為，即則圖為一條橫線；在時間內，在時刻將發動機的功率減半，但汽車速度仍為，汽車牽引力減為原來的一半，阻力不變，則汽車開始做減速運動，速度減小，由牛頓第二定律得速度減小，則加速度減小，故汽車做加速度減小的減速運動，圖的斜率減小，當汽車的速度減到時，汽車牽引力再次等于阻力，汽車再次勻速直線運動；在時間內，汽車瞬間功率恢復到的瞬間，汽車速度仍為，則汽車牽引力為則汽車開始做加速運動，速度增大，由牛頓第二定律可知v增大，則a2減小，故做加速度減小的加速運動，則圖的斜率減小，當汽車速度增加到時，汽車牽引力等于阻力，汽車再次勻速直線運動運動。故選B。7．（2022秋·上海黃浦·高二上海市向明中學階段練習）汽車在平直公路上行駛時，在一段時間內，發動機以恒定功率工作，則圖中各v—t圖像，能正確反映汽車運動的是（

）A．①和② B．②和④ C．①和④ D．①和③【答案】B【詳解】由題知發動機以恒定功率工作，當汽車啟動過程中，由P=Fv和牛頓第二定律F-f=ma，可知汽車做的是加速度逐漸減小的變加速運動，故②正確；當牽引力等于阻力，則汽車達到勻速運動狀態，故④正確。綜上所述②和④能正確反映汽車運動。故選B。8．（2022·上海·一模）一汽車在平直公路上行駛。從某時刻開始計時，發動機的功率P隨時間t的變化如圖所示。假定汽車所受阻力的大小f恒定不變。下列描述該汽車的速度v隨時間t變化的圖像中，可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】在0～t1時間內，如果勻速，則v-t圖線是與時間軸平行的直線，如果是加速，v-t圖線先是平滑的曲線，后是平行于橫軸的直線；在t1～t2時間內，功率突然減小，由P=Fv知，故牽引力突然減小，是減速運動，根據P=Fv，由于速度逐漸減小，且功率恒定，故牽引力逐漸增大；加速度減小，是加速度減小的減速運動，當加速度為0時，汽車開始做勻速直線運動，此時速度為所以在t1～t2時間內，即v-t圖像也先是平滑的曲線，后是平行于橫軸的直線故選A。9．（2022·上海·模擬預測）一質量為m的駕駛員以速度v0駕車在水平路面上勻速行駛。在某一時刻發現險情后立即剎車，從發現險情到汽車停止，汽車運動的v-t（速度-時間）圖像如圖所示。則在此過程中汽車對駕駛員所做的功為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】此過程中汽車對駕駛員所做的功等于駕駛員的動能變化量，即故選B。10．（2022春·上海閔行·高一閔行中學校考期中）某汽車質量為1.6×103kg，由靜止開始沿水平平直公路行駛，行駛中阻力恒定。汽車牽引力F與車速倒數的關系如圖所示，設最大車速為30m/s，則汽車（）A．所受阻力為2×103N B．車速為15m/s時，功率為3×104WC．勻加速運動的加速度為4m/s2 D．若勻加速啟動，能維持勻加速運動的時間為4s【答案】AD【詳解】A．從圖像上可以看出來，汽車所受阻力大小為2×103N，最大速度為,故A正確；C．汽車做勻加速運動時解得：故C錯誤；

D．汽車的額定功率為：汽車做勻加速時：解得勻加速的時間為：

故D正確B．由以上解析可知，當汽車的速度達到汽車的功率就達到了額定功率，所以當車速為15m/s時，功率為6×104W，故B錯誤；故選AD。二、多選題11．（2016秋·上海寶山·高二上海交大附中階段練習）質量為m的汽車在平直的路面上啟動，啟動過程的速度-時間圖象如圖所示，其中OA段為直線，AB段為曲線，B點后為平行于橫軸的直線．已知從t1時刻開始汽車的功率保持不變，整個運動過程中汽車所受阻力的大小恒為Ff，以下說法正確的是()A．0～t1時間內，汽車牽引力的數值為B．t1～t2時間內，汽車的功率等于(m＋Ff)v2C．t1～t2時間內，汽車的平均速率小于D．汽車運動的最大速率【答案】AD【詳解】A．由題圖可知，0～t1階段，汽車做勻加速直線運動根據牛頓第二定律得聯立可得A正確；B．在t1時刻汽車達到額定功率t1～t2時間內，汽車保持額定功率不變，B錯誤；C．由v-t圖線與橫軸所圍面積表示位移的大小可知，t1～t2時間內，汽車的平均速度大于，C錯誤；D．t2時刻，速度達到最大值v2，此時刻F2=FfP=F2v2可得D正確。故選AD。三、填空題12．（2022·上海虹口·上外附中模擬預測）某汽車質量m=2000kg、發動機最大輸出功率Pmax=150kW。以v0=72km/h的速率勻速行駛時，發動機和傳動與驅動系統內的功率分配關系如圖所示。已知水泵的功率P1恒定，傳動與變速等內部機件摩擦而損耗的功率P2與汽車的行駛速率成正比，汽車行駛時所受的空氣阻力F阻1與行駛速率v的關系為F阻力1=kv2（k為恒量），所受路面的阻力F阻2大小恒定。汽車以v0行駛時能產生的最大加速度_________m/s2；判斷汽車能否以v=3v0的速率勻速行駛，理由是_________。【答案】

3.325

需發動機功率165kW＞150kW【詳解】[1]汽車以v0行駛時能產生最大加速度時，輸出功率達到最大Pmax=150KW，由解得又由分別解得，由牛頓第二定律得[2]汽車以v=3v0=60m/s的速率勻速行駛，水泵的功率P1=3KW恒定，因為P2與汽車的行駛速率成正比，故，空氣阻力F阻1與行駛速率v的平方成正比，故P3與行駛速率v的3次方成正比，故，路面的阻力恒定，故P4與速率成正比，故，則輸出功率為汽車以v=3v0的速率勻速行駛時需要發動機的功率為165KW，超出了最大功率，故不能。13．（2022·上海·二模）質量為1300kg的跑車在平直賽道上以恒定功率加速，受到的阻力不變，其加速度與速度的倒數的關系如圖所示，已知的大小為0.0096。則賽車受到的摩擦力為_________N，發動機的輸出功率為_________kW。【答案】

3900

406.25【詳解】[1][2]設跑車的輸出功率為，受到的摩擦力為，根據牛頓第二定律可得可知圖像縱軸截距為解得圖像的斜率為解得14．（2022春·上海徐匯·高三上海市南洋模范中學階段練習）汽車以不變的額定功率起動，所受的阻力不變，某同學分析思路如下：汽車速度汽車牽引力汽車加速度當時，汽車速度達到最大以勻速直線運動試寫出以上步驟的物理原理：①________；②________；③________。【答案】

見解析【詳解】①[1]汽車以不變的額定功率起動汽車速度增大，牽引力減小；②[2]根據牽引力減小，加速度減小。③[3]當加速度減小到零，牽引力等于阻力，速度不再增大，達到最大速度，之后以最大速度做勻速直線運動。15．（2022春·上海浦東新·高一上海市川沙中學期中）某汽車發動機的額定功率為50kW，汽車質量為4t，汽車在運動中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍。（g取10m/s2）（1）若汽車以額定功率啟動，則汽車所能達到的最大速度是_________m/s；（2）當汽車速度達到5m/s時，其加速度是_________m/s2；（3）若汽車以恒定加速度1m/s2啟動，則其勻加速過程能維持_________s。【答案】

12.5

1.5

6.25【詳解】（1）[1]當汽車以最大速度vm勻速行駛時，牽引力與阻力大小相等，則解得（2）[2]設當汽車速度達到5m/s時的加速度大小為a1，根據牛頓第二定律有解得（3）[3]若汽車以恒定加速度a2=1m/s2啟動，設其勻加速過程維持的時間為t，根據牛頓第二定律有解得16．（2022春·上海浦東新·高一上海市進才中學期中）一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，v-t圖象如圖。已知汽車質量為m＝2×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.2倍，g取10m/s2，則汽車在前5s內的牽引力為________N，汽車的最大速度為________m/s。【答案】

8000

20【詳解】[1]已知汽車的質量為m＝2×103kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.2倍，則在前5s內做勻加速直線運動，則根據牛頓第二定律解得牽引力為[2]額定功率汽車的速度最大時，加速度為零，則牽引力大小等于摩擦力，故四、解答題17．（2022·上海楊浦·統考一模）某品牌電動自行車的主要技術參數如表所示。已知小明同學的質量為60kg，當他騎該車行駛時，他和車所受的空氣阻力大小與瞬時速率成正比，比例系數為。設行駛過程中車子所受路面的阻力大小恒定。整車質量（含電池）30kg標稱最大速度25km/h最大載重150kg電動機額定輸出功率350W（1）若車子的驅動力為135N、速率為2m/s時，小明和車子的加速度為；若車子的驅動力為55N、速率為4m/s時，車子勻速行駛。求行駛過程中車子所受路面的阻力大小和比例系數；（2）若車傳動與變速系統因內部機件摩擦而損耗的功率與車的瞬時速率成正比，比例系數。當車子以額定輸出功率在非機動車道上勻速行駛時，判斷該車是否符合在非機動車道上行駛的最高限速15km/h這一道路法規要求，并說明理由。【答案】（1）35N；5N/m?s-1；（2）不符合道路法規要求，理由見解析【詳解】（1）若車子的驅動力為135N、速率為2m/s時，小明和車子的加速度為；則即若車子的驅動力為55N、速率為4m/s時，車子勻速行駛，則解得k1=5N/m?s-1f=35N（2）當車子以額定輸出功率在非機動車道上勻速行駛時，則解得v=4.75m/s=17.1km/h>15km/h則不符合道路法規要求。18．（2022秋·上海浦東新·高三上海市建平中學階段練習）某汽車開發商成功研發了一種新型轎車，該轎車有一特制的氣流通道，當車速不太高時，此氣流通道關閉，該轎車的行駛和普通汽車一樣；而轎車高速行駛時，氣流通道會自動打開，使轎車對地面的壓力增加，從而達到低速省油，高速平穩的目的。已知增加的壓力與轎車速度成正比，轎車質量為1t，不計轎車行駛時受到的空氣阻力，車與地面間阻力（F是轎車對地面的壓力大小），，如圖是該轎車在水平路面上一直進行勻加速直線運動時，測得的實際功率與速度的關系圖像，則：（1）求該轎車的加速度大小；（2）增加的力與速度的關系式為，寫出的單位，求出的數值；（3）說明圖像的后一段為什么是曲線并且是這般彎曲的。【答案】（1）；（2）的單位為，的數值為；（3）見解析【詳解】（1）由圖像可知，在內，速度隨功率成正比，此段過程氣流通道未打開，當速度大于時，氣流通道打開。氣流通道未打開時，有其中，，解得（2）根據可得故的單位為當氣流通道打開后，有其中，，解得（3）當速度大于時，氣流通道打開，則有整理得為圖線上點與原點連線的斜率，因加速度為定值，則隨著速度逐漸增大，斜率逐漸減小，故圖像的后一段是曲線且與原點連線的斜率逐漸減小。19．（2022春·上海虹口·高一上海市復興高級中學期中）某品牌新能源汽車介紹：近6米的超長車身，車頂集成的太陽能芯片面積達到了6平方米左右，整車質量僅700千克。（1）設該新能源汽車發動機最大輸出功率為30kW，在實驗路段上行駛時所受總阻力約為車和駕駛員總重的0.1倍。試估算50kg的工程師駕駛這種汽車在實驗路段上行駛的最高車速；（2）工程師在上述實驗路段上以某種方式行駛，通過計算機采集實驗數據，繪出了汽車牽引力F與車速倒數v-1間的關系圖線ABC，如圖2所示，線段AB平行于橫軸，線段BC延長線過坐標原點。請根據圖線ABC判斷汽車做什么運動，并求B點時發動機的輸出功率；（3）已知太陽輻射的總功率P0=4×1026W，太陽到地球的距離r=1.5×1011，太陽光傳播到達地面的過程中大約有34%的能量損失。目前，制作太陽能電池的最好的材料為砷化鎵，其將光能轉化為電能的效率可達到31.6%。試通過計算分析，這種汽車只采用純太陽能驅動，且能保持最