江苏省苏州市张家港市沙洲中学等四校高一物理下学期期中联考试卷（含解析）.doc

2014-2015学年江苏省苏州 市张家港市沙洲中学等四校联考高一（下）期中物理试卷一、单项选择题（共5小题，每小题3分，满分15分）1关于万有引力公式f=，以下说法正确的是（）a 公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体b 当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大c 两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律d 公式中引力常量g的值是牛顿规定的2美国字航局2011年12月5日宜布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星“开普勒226”，其直径约为地球的2.4倍至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息估算该行星的第一宇宙速度等于（）a 3.3103m/sb 7.9103m/sc 1.2104m/sd 1.9104m/s3a、b、c，d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的轨道相交于p，b，d在同一个圆轨道上，b、c轨道位于同一平面某时刻四颗 人造卫星的运行方向及位置如图所示下列说法中正确的是（）a a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度b b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度c a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度d a、c存在相撞危险4如图所示，在竖直平面内有一个半径为r的圆弧轨道半径oa水平、ob竖直，一个质量为m的小球自a正上方p点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点b时恰好对轨道没有压力，已知ap=2r，重力加速度为g，则小球从p到b的运动过程中（）a 重力做功2mgrb 机械能减少mgrc 合外力做功mgrd 克服摩擦力做功mgr5如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上其正上方a位置有一只小球小球从静止开始下落，在b位置接触弹簧的上端，在c位置小球所受弹力大小等于重力，在d位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是（）a 在b位置小球动能最大b 从ac位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量c 从ad位置小球动能先增大后减小d 从bd位置小球动能的减少量等于弹簧弹势能的增加量二、多项选择题（共5小题，每小题4分，满分20分.至少有两个个符合题目要求，不选错选多选不得分，漏选得2分）6有一宇宙飞船到了某行星上（该行星没有自转运动），以速度v接近行星表面匀速飞行，测出运动的周期为t，已知引力常量为g，则可得（）a 该行星的半径为b 该行星的平均密度为c 无法求出该行星的质量d 该行星表面的重力加速度为7关于功率公式p=和p=fv 的说法正确的是（）a 由p=知，只要知道w和t就可求出任意时刻的功率b 由p=fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率c 由p=fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制的增大d 由p=fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比8如图所示，“嫦娥二号”卫星有地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入半径为100km、周期为118min的工作轨道，开始对月球进行探测，则（）a 卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小b 卫星在轨道上经过p点的速度比在轨道上经过p点时大c 卫星在轨道上运动的周期比在轨道上短d 卫星在轨道上的机械能比在轨道上大9质量为m的物体从距地面h高处由静止开始以加速度a=竖直下落到地面，在这个过程中（）a 物体的动能增加b 物体的重力势能减少c 物体的机械能减少d 物体的机械能保持不变10如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体在滑下传送带之前能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程，下列说法中正确的是（）a 摩擦生热q=mv2b 物体在传送带上的划痕长c 传送带克服摩擦力做的功为mv2d 电动机增加的功率为mgv三、实验题（共2小题，满分17分）11用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”下列物理量需要测量的是、通过计算得到的是（填写代号）a重锤质量 b重力加速度c重锤下落的高度 d与下落高度对应的重锤的瞬时速度设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为t、重力加速度为g图b是实验得到的一条纸带，a、b、c、d、e为相邻的连续点根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由b点到d点势能减少量的表达式，动能增量的表达式由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量12用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒m0从高处由静止开始下落，m上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律图乙给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=m/s；（2）在打点05过程中系统功能的增加量ek=j，系统势能的减少量ep=j，由此得出的结论是；（3）若同学作出的h图象如图所示，则当地的实际重力加速度g=m/s2四、计算题（共4小题，满分48分）13“伽利略”木星探测器，从1989年10月进入太空起，历经6年，行程37亿千米，终于到达木星周围，此后在t秒内绕木星运行n圈后，对木星及其卫星进行考察，最后坠入木星大气层烧毁，设这n圈都是绕木星在同一圈周上运行，其运行速率为v，探测器上的照相机正对木星拍摄整个木星时的视角为（如图所示），设木星为一球体，求：（1）木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径；（2）木星的第一宇宙速度14高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象现利用这架照相机对md2000家用汽车的加速性能进行研究，如图所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中的标尺单位为米，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0s已知该汽车的质量为2000kg，额定功率为72kw，汽车运动过程中所受的阻力始终为1600n（1）求该汽车加速度的大小（2）若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间？（3）求汽车所能达到的最大速度15如图所示，质量为m的小球用长为l的轻质细线悬于o点，与o点处于同一水平线上的p点处有一个光滑的细钉已知op=，在a点给小球一个水平向左的初速度v0，发现小球恰能到达跟p点在同一竖直线上的最高点b，则：（1）小球到达b点时的速率？（2）若不计空气阻力，则初速度v0为多少？（3）若初速度v0=3，则在小球从a到b的过程中空气阻力做了多少功？16如图所示，长为l、内壁光滑的直管与水平地面成30角固定放置，上端管口水平，质量为m的小球可在直管内自由滑动，用一根长为l轻质光滑细线将小球与另一质量为m的物块相连，m=4m，开始时小球固定于管底，物块悬挂于管口，小球、物块均可视为质点，将小球释放，小球在管口的转向过程中速率不变试求：（1）物块落地瞬间的速度大小；（2）小球做平抛运动的水平位移；（3）有同学认为，若取m=km，则k足够大时，能使小球平抛运动水平位移的大小最大达到绳长l，请通过计算判断这种说法是否正确2014-2015学年江苏省苏州市张家港市沙洲中学等四校联考高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、单项选择题（共5小题，每小题3分，满分15分）1关于万有引力公式f=，以下说法正确的是（）a 公式只适用于星球之间的引力计算，不适用于质量较小的物体b 当两物体间的距离趋近于0时，万有引力趋近于无穷大c 两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律d 公式中引力常量g的值是牛顿规定的考点：万有引力定律及其应用专题：万有引力定律的应用专题分析：万有引力定律的适用条件是两个质点间或质量分布均匀的球体间的引力注意两个物体可以看成质点，则r为质点间的距离，对于质量分布均匀的球体，公式中的r为两球体间的距离解答：解：a、万有引力公式适用于两个质点间的万有引力，与物体的质量无关，故a错误；b、公式适用于两质点间，当两物体间的距离趋近于0时，公式已经不适用，故b错误；c、两物体间的万有引力大小相等、方向相反、作用在同一直线上，两物体间的万有引力也符合牛顿第三定律，故c正确；d、公式中引力常量g的值是卡文迪许第一次在实验室测定的，故d错误；故选：c点评：本题关键是掌握万有引力公式的适用条件，另外通过本题应该知道两个质量分布均匀的球体，计算万有引力的时候，距离应该是两球心间的距离2美国字航局2011年12月5日宜布，他们发现了太阳系外第一颗类似地球的、可适合居住的行星“开普勒226”，其直径约为地球的2.4倍至今其确切质量和表面成分仍不清楚，假设该行星的密度和地球相当，根据以上信息估算该行星的第一宇宙速度等于（）a 3.3103m/sb 7.9103m/sc 1.2104m/sd 1.9104m/s考点：万有引力定律及其应用专题：万有引力定律的应用专题分析：根据万有引力提供向心力表示出第一宇宙速度再根据已知的条件求解解答：解：第一宇宙速度是行星表面的运行速度，根据万有引力提供向心力得：=v=该行星的密度和地球相当，其直径约为地球的2.4倍所以该行星的第一宇宙速度是地球的第一宇宙速度的2.4倍所以该行星的第一宇宙速度等于1.9104m/s，故选d点评：求一个物理量之比，我们应该把这个物理量先用已知的物理量表示出来，再根据表达式进行比较向心力的公式选取要根据题目提供的已知物理量或所求解的物理量选取应用3a、b、c，d是在地球大气层外的圆形轨道上运行的四颗人造卫星，其中a、c的轨道相交于p，b，d在同一个圆轨道上，b、c轨道位于同一平面某时刻四颗 人造卫星的运行方向及位置如图所示下列说法中正确的是（）a a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度b b、c的角速度大小相等，且小于a的角速度c a、c的线速度大小相等，且小于d的线速度d a、c存在相撞危险考点：线速度、角速度和周期、转速专题：匀速圆周运动专题分析：由图可知，a、c的轨道半径相同，b、d的轨道半径相同，根据万有引力提供向心力比较线速度、角速度与加速度的大小解答：解：a、根据得，a=，v=，a、c的轨道半径相等，加速度大小相等，由于a、c的轨道半径大于b的轨道半径，则a、c的加速度大于b的加速度b的角速度小于c的角速度，a、c的线速度大小相等，大于d的线速度，故a正确，b、c错误d、a、c的轨道半径相等，角速度相等，周期相等，所以a、c不会相撞故d错误故选：a点评：解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，知道线速度、角速度、加速度与轨道半径的关系4如图所示，在竖直平面内有一个半径为r的圆弧轨道半径oa水平、ob竖直，一个质量为m的小球自a正上方p点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点b时恰好对轨道没有压力，已知ap=2r，重力加速度为g，则小球从p到b的运动过程中（）a 重力做功2mgrb 机械能减少mgrc 合外力做功mgrd 克服摩擦力做功mgr考点：牛顿第二定律；动能定理的应用专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用分析：小球沿轨道到达最高点b时恰好对轨道没有压力，根据牛顿第二定律求解出b点的速度；然后对从p到b过程根据功能关系列式判读解答：解：a、重力做功与路径无关，只与初末位置有关，故p到b过程，重力做功为wg=mgr，故a错误；b、小球沿轨道到达最高点b时恰好对轨道没有压力，根据牛顿第二定律，有mg=m，解得；从p到b过程，重力势能减小量为mgr，动能增加量为=，故机械能减小量为：mgr，故b错误；c、从p到b过程，合外力做功等于动能增加量，故为=，故c错误；d、从p到b过程，克服摩擦力做功等于机械能减小量，故为mgr，故d正确；故选d点评：解决本题的关键知道球到达b点时对轨道的压力为0，有mg=m，以及能够熟练运用动能定理5如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上其正上方a位置有一只小球小球从静止开始下落，在b位置接触弹簧的上端，在c位置小球所受弹力大小等于重力，在d位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是（）a 在b位置小球动能最大b 从ac位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量c 从ad位置小球动能先增大后减小d 从bd位置小球动能的减少量等于弹簧弹势能的增加量考点：动能和势能的相互转化专题：机械能守恒定律应用专题分析：在小球下降过程中，小球在ab段做自由落体运动，只有重力做功，则重力势能转化为动能在bd段先做加速运动后减速运动过程中重力做正功，弹力做负功所以减少的重力势能转化为动能与弹性势能，当越过c点后，重力势能与动能减少完全转化为弹性势能解答：解：a、小球达到b点后，由于重力仍大于弹力，所以继续加速，直到c点，速度达到最大故a错误；b、从ac位置小球重力势能的减少量等于小球动能与弹簧的弹性势能增加量故b错误；c、从ad位置过程中，小球达到b点后，由于重力仍大于弹力，所以继续加速，直到c点，速度达到最大所以小球动能先增大后减小故c正确；d、从bd位置小球先增加，到达c点后动能减小过程中动能的减少量小于弹簧弹性势能故d错误；故选：c点评：重力势能的变化是由重力做功决定的，而动能变化是由合力做功决定的，弹性势能变化是由弹簧的弹力做功决定的二、多项选择题（共5小题，每小题4分，满分20分.至少有两个个符合题目要求，不选错选多选不得分，漏选得2分）6有一宇宙飞船到了某行星上（该行星没有自转运动），以速度v接近行星表面匀速飞行，测出运动的周期为t，已知引力常量为g，则可得（）a 该行星的半径为b 该行星的平均密度为c 无法求出该行星的质量d 该行星表面的重力加速度为考点：万有引力定律及其应用专题：万有引力定律的应用专题分析：研究宇宙飞船到绕某行星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式表示出所要比较的物理量即可解题解答：解：a根据周期与线速度的关系t=可得：r=，故a正确； c根据万有引力提供向心力可得：m=，故c错误； b由m=r3得：=，故b正确； d行星表面的万有引力等于重力，=mg得：g=，故d错误故选：ab点评：解决本题的关键是掌握万有引力提供向心力，难度不大，属于基础题7关于功率公式p=和p=fv 的说法正确的是（）a 由p=知，只要知道w和t就可求出任意时刻的功率b 由p=fv既能求某一时刻的瞬时功率，也可以求平均功率c 由p=fv知，随着汽车速度的增大，它的功率也可以无限制的增大d 由p=fv知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比考点：功率、平均功率和瞬时功率专题：功率的计算专题分析：本题考查功率的两个公式，应明确两个功率公式的意义及适用条件；同时应明确任何机械都有额定功率，机械不能长时间超过额定功率解答：解：a、p=为功率的定义式，只适用于求平均功率，而p=fv虽是由前者推导得出，但可以用于求于求平均功率和瞬时功率；故a错误，b正确；c、汽车运行时不能长时间超过额定功率，故c错误；d、当功率一定时，速度越大牵引力越小，故牵引力与速度成反比，d正确；故选bd点评：公式p=fv在机车启动问题中非常重要，能用来确定出机车的牵引力的变化8如图所示，“嫦娥二号”卫星有地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入半径为100km、周期为118min的工作轨道，开始对月球进行探测，则（）a 卫星在轨道上的运动速度比月球的第一宇宙速度小b 卫星在轨道上经过p点的速度比在轨道上经过p点时大c 卫星在轨道上运动的周期比在轨道上短d 卫星在轨道上的机械能比在轨道上大考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用专题：人造卫星问题分析：月球第一宇宙速度是绕月球圆周运动的最大速度，在圆轨道上运动向心力由万有引力提供，根据开普勒行星定律比较周期大小关系解答：解：a、根据万有引力提供圆周运动向心力可得线速度v=，在圆轨道上运动第一宇宙速度是绕月飞行的最大速度，故在轨道iii上运动的速度小于第一宇宙速度，故a正确；b、在轨道i上经过p点后，卫星做离心运动，根据离心运动条件可知，卫星在轨道i上经过p点时的速度大于在轨道iii上经过p点的速度，故b错误；c、由几何知识知，卫星在轨道i上的半长轴大于在轨道iii上的半径，根据开普勒行星定律可知卫星在轨道iii上运动的周期比轨道i上短，故c正确；d、卫星在轨道i上变轨至轨道ii上时，星上发动机需要对卫星做负功使其减速做近心运动，此过程中发动机对卫星做负功，卫星的机械能减小，故d正确故选：acd点评：万有引力提供卫星圆周运动向心力和开普勒行星运动定律分析卫星变轨问题，知道卫星通过加速做离心运动抬高轨道，减速做近心运动降低轨道9质量为m的物体从距地面h高处由静止开始以加速度a=竖直下落到地面，在这个过程中（）a 物体的动能增加b 物体的重力势能减少c 物体的机械能减少d 物体的机械能保持不变考点：功能关系分析：对物体受力分析，受重力g和向上的拉力f，根据牛顿第二定律列式求出各个力，然后根据功能关系得到各种能量的变化情况解答：解：物体从距地面h高处由静止开始以加速度a=g竖直下落，根据牛顿第二定律得：ma=mgf阻，物体受到的阻力：a、由动能定理得：mghfh=ek0，解得：，故a正确；b、物体下降，重力做功，物体重力势能减少了mgh，故b错误；c、d、物体重力势能减少了mgh，动能增加了，故机械能减少了，故c正确，d错误；故选：ac点评：本题关键对物体受力分析，然后根据牛顿第二定律列式求出拉力f，最后根据动能定理和重力做功和重力势能变化的关系列方程求解10如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为，物体在滑下传送带之前能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程，下列说法中正确的是（）a 摩擦生热q=mv2b 物体在传送带上的划痕长c 传送带克服摩擦力做的功为mv2d 电动机增加的功率为mgv考点：动能定理的应用；功能关系专题：动能定理的应用专题分析：物体在传送带上运动时，物体和传送带要发生相对滑动，所以电动机多做的功一部分转化成了物体的动能另一部分就是增加了相同的内能根据牛顿第二定律和运动学公式求出物体和传送带的位移，从而得出相对位移的大小解答：解：a、b、物体在传送带上的划痕长等于物体在传送带上的相对位移，物块达到速度v所需的时间，在这段时间内物块的位移，传送带的位移则物体相对位移x=摩擦产生的热量：q=故a正确，b错误 c、电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，所以电动机多做的功一定要大于故c错误 d、电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为fv=mgv，故d正确故选：ad点评：解决本题的关键知道物体在传送带上发生相对运动时的运动规律，以及知道能量的转化，知道电动机多做的功等于物体动能的增加和摩擦产生的内能之和三、实验题（共2小题，满分17分）11用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”下列物理量需要测量的是c、通过计算得到的是d（填写代号）a重锤质量 b重力加速度c重锤下落的高度 d与下落高度对应的重锤的瞬时速度设重锤质量为m、打点计时器的打点周期为t、重力加速度为g图b是实验得到的一条纸带，a、b、c、d、e为相邻的连续点根据测得的s1、s2、s3、s4写出重物由b点到d点势能减少量的表达式（s3s1）mg，动能增量的表达式由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是小于（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量考点：验证机械能守恒定律专题：实验题分析：根据实验原理得到要验证的表达式，确定待测量；需验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等；解答：解：重锤的质量可测可不测，因为动能的增加量和重力势能的减小量式子中都有质量，可以约去需要测量的物理量是c：重锤下落的高度，通过计算得到的物理量是d：与下落高度对应的重锤的瞬时速度重物由b点到d点势能减少量的表达式为（s3s1）mg，b点的速度，d点的速度，则动能的增加量ek=mvd2mvb2=由于重锤下落时要克服阻力做功，有内能产生，根据能量守恒定律知，该实验的动能增量总是小于重力势能的减小量故答案为：c，d；（s3s1）mg，小于点评：对于基础实验要从实验原理出发去理解，要亲自动手实验，深刻体会实验的具体操作，不能单凭记忆去理解实验12用如图甲所示实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒m0从高处由静止开始下落，m上拖着的纸带打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律图乙给出的是实验中获取的一条纸带；0是打下的第一个点，每相邻两个计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图乙所示，已知m1=50g、m2=150g，则（g取10m/s2，结果保留两位有效数字）（1）在纸带上打下计数点5时的速度v5=2.4m/s；（2）在打点05过程中系统功能的增加量ek=0.58j，系统势能的减少量ep=0.60j，由此得出的结论是在误差范围内，m1、m2组成的系统机械能守恒；（3）若同学作出的h图象如图所示，则当地的实际重力加速度g=9.7m/s2考点：验证机械能守恒定律专题：实验题；机械能守恒定律应用专题分析：根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的顺所受的求出计数点5的瞬时速度，从而得出动能的增加量，根据下降的高度求出重力势能的减小量根据机械能守恒得出v2h的关系式，结合图线的斜率求出重力加速度解答：解：（1）计数点5的瞬时速度v5=m/s=2.4m/s（2）系统增加的动能ek=（m1+m2）v52=0.32.42j=0.58j，系统重力势能的减小量ep=（m2m1）gh=0.110（0.384+0.216）j=0.60j可知在误差允许的范围内，系统机械能守恒（3）根据（m2m1）gh=（m1+m2）v2得，=gh，则图线的斜率k=g=，解得g=9.7m/s2故答案为：（1）2.4；（2）0.58，0.60，在误差允许的范围内，系统机械能守恒；（3）9.7点评：本题全面的考查了验证机械能守恒定律中的数据处理问题，要熟练掌握匀变速直线运动的规律以及功能关系，增强数据处理能力四、计算题（共4小题，满分48分）13“伽利略”木星探测器，从1989年10月进入太空起，历经6年，行程37亿千米，终于到达木星周围，此后在t秒内绕木星运行n圈后，对木星及其卫星进行考察，最后坠入木星大气层烧毁，设这n圈都是绕木星在同一圈周上运行，其运行速率为v，探测器上的照相机正对木星拍摄整个木星时的视角为（如图所示），设木星为一球体，求：（1）木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径；（2）木星的第一宇宙速度考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用专题：人造卫星问题分析：（1）根据t秒内绕木星运行n圈得出木星探测器的周期，根据v=得出木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径；（2）水平抛出的最小速度等于木星的第一宇宙速度，根据万有引力提供向心力得出第一宇宙速度的大小，根据探测器轨道半径与线速度的关系，结合几何关系得出第一宇宙速度的大小解答：解：（1）探测器的线速度：v=，则探测器的轨道半径：r=，由题意可知，周期：t=，解得：r=；（2）探测器在圆形轨道上运行时，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：g=m，设木星的低于宇宙速度为：v0，由牛顿第二定律得：g=m，解得：v0=v，由题意可知：r=rsin，解得：v0=；答：（1）木星探测器在上述圆形轨道上运行时的轨道半径为；（2）木星的第一宇宙速度为点评：解决本题的关键掌握万有引力定律的两个重要理论：1、万有引力提供向心力，2、万有引力等于重力，并能灵活运用14高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象现利用这架照相机对md2000家用汽车的加速性能进行研究，如图所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中的标尺单位为米，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0s已知该汽车的质量为2000kg，额定功率为72kw，汽车运动过程中所受的阻力始终为1600n（1）求该汽车加速度的大小（2）若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间？（3）求汽车所能达到的最大速度考点：功率、平均功率和瞬时功率；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系专题：功率的计算专题分析：（1）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出汽车的加速度大小（2）根据牛顿第二定律求出匀加速运动的牵引力，结合功率得出匀加速运动的末速度，再结合速度时间公式求出匀加速运动的时间（3）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据阻力的大小得出牵引力的大小，从而根据p=fv求出最大速度的大小解答：解：（1）汽车做匀加速直线运动，x=x2x1=at2a=m/s2=1.0 m/s2（2）做匀加速直线运动的汽车所受合力为恒力，由牛顿第二定律得：fff=ma，所以f=ma+ff=3600 n，随着速度的增大，汽车的输出功率增大，当达到额定功率时，匀加速运动的过程结束，由p=fv得v1=m/s=20 m/s，由匀加速运动公式v=at得：t=20 s（3）当汽车达到最大速度时，有f=ff=1600 n由p=fv，得v= m/s=45 m/s答：（1）汽车的加速度大小为1.0m/s2；（2）匀加速运动状态最多能保持20s；（3）汽车所能达到的最大速度为45m/s点评：解决本题的关键知道功率与牵引力的关系，理清汽车的运动规律，知道牵引力与阻力相等时，速度最大15如图所示，质量为m的小球用长为l的轻质细线悬于o点，