【正文】 T=2mgsinθ故：F=3mgsinθ+ma，恒力對A做功的功率為（3mgsinθ+ma）v．C不符合題意；D、當(dāng)A的速度達(dá)到最大時(shí)，A受到的合外力為0，則：F﹣mgsinθ﹣T′=0所以：T′=2mgsinθ+maB沿斜面方向受到的力：FB=T′﹣2mgsinθ=ma又：FB=2ma′所以： a39。=FB2m=ma2m=a2 ．D符合題意．故答案為：AD【分析】先根據(jù)受力平衡以及胡克定律求出物體靜止時(shí)，彈簧的形變量。然后根據(jù)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律和做功的公式聯(lián)立求解。21.【答案】 （1）解：開始運(yùn)動(dòng)時(shí)小球B受重力、庫侖力、桿的彈力和電場力，沿桿方向運(yùn)動(dòng)，將電場力沿桿的方向和垂直桿的方向分解，由牛頓第二定律得：mg﹣ ﹣qEsinθ=ma解得：a=g﹣ 代入數(shù)據(jù)解得：a= m/s2（2）解：小球B向下運(yùn)動(dòng)，受A的斥力增大，加速度減小，速度增大，當(dāng)小球B速度最大時(shí)合力減為零，即：+qEsinθ=mg解得：h1= 代入數(shù)據(jù)解得：h1= m（3）解：小球B從開始運(yùn)動(dòng)到速度為v的過程中，設(shè)重力做功為W1 ， 電場力做功為W2 ， 庫侖力做功為W3 ， 根據(jù)動(dòng)能定理有：W1+W2+W3= mv2W1=mg（L﹣h2）W2=﹣qE（L﹣h2）sinθ解得：W3= mv2﹣mg（L﹣h2）+qE（L﹣h2）sinθ從功能角度來說，電勢能的改變量的大小就等于電場力做的功．電場力做負(fù)功，電勢能增大．動(dòng)能的改變量就等于總功．設(shè)小球B的電勢能改變了△Ep，則：△Ep=﹣（W2+W3）△Ep=mg（L﹣h2）﹣ mv2解得：△Ep=10﹣2J【解析】【分析】（1）對小球B進(jìn)行受力分析，運(yùn)用牛頓第二定律求出開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大?。?）根據(jù)受力情況分析小球B的運(yùn)動(dòng)情況．小球B向下運(yùn)動(dòng)，受A的斥力增大，加速度減小，速度增大，當(dāng)小球B速度最大時(shí)合力減為零．由平衡條件和庫侖定律求解．（3）由于A對B的庫侖力做功是變力功，所以運(yùn)用動(dòng)能定理求解電場力做功，即可得到電勢能的變化量．22.【答案】 （1）解：當(dāng)工件達(dá)到最大速度時(shí)，F(xiàn)=mg，P=P0=60kW故 vm=P0mg=600005000 =12m/s；答：工件在被吊起的過程中所能達(dá)到的最大速度為12m/s；（2）解：工件被勻加速向上吊起時(shí)，a不變，v變大，P也變大，當(dāng)P=P0時(shí)勻加速過程結(jié)束，根據(jù)牛頓第二定律得 F﹣mg=ma，解得 F=m（a+g）=500（2+10）N=6000N勻加速過程結(jié)束時(shí)工件的速度為：v= P0F=600006000=10m/s ，勻加速過程持續(xù)的時(shí)間為： t0=va=102=5s ；答：若使工件以a=2m/s2的加速度從靜止開始勻加速向上吊起，則勻加速過程能維持5s；（3）解：根據(jù)動(dòng)能定理，有 P0t?mgh=12mvt2?0 代入數(shù)據(jù)，解得 h=．答：若起重機(jī)在始終保持額定功率的情況下從靜止開始吊起工件，經(jīng)過t==10m/s，．【解析】【分析】（1）當(dāng)拉力等于重物重力時(shí)，重物的速度達(dá)到最大，結(jié)合功率與牽引力的關(guān)系以及拉力等于重力求出重物的最大速度．（2）根據(jù)牛頓第二定律求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的拉力大小，從而抓住勻加速直線運(yùn)動(dòng)結(jié)束功率達(dá)到額定功率求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的末速度，結(jié)合速度時(shí)間公式求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．（3）根據(jù)動(dòng)能定理即可求解速度達(dá)到vt=10m/s時(shí)工件離地面的高度．23.【答案】 （1）解：汽車有最大速度時(shí)，此時(shí)牽引力與阻力平衡，由此可得： P=Fv=fvm 解得： vm=15m/s （2）解：若汽車從靜止作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)，勻加速結(jié)束 在此過程中， F?f=ma 根據(jù) P=Fv 以及 v=at 可解得：t=（3）解：當(dāng)汽車速度為10m/s時(shí) 根據(jù) P=Fv 及 F?f=ma 可求得加速度a=【解析】【分析】在機(jī)車啟動(dòng)問題中要靈活的運(yùn)用公式 P=Fv 以及來求解待求的物理量。24.【答案】 （1）解：設(shè)摩擦力為f，重力沿斜面向下分力為F1 ， 則： p=Fv=fvm1=(f+F1)vm2 f=1000N（2）解： P=fvm1=12000W（3）解： vm3=Pf?F1=24m/s 【解析】【分析】（1）分別對處在水平地面上和斜坡上的汽車進(jìn)行受力分析，分別求出汽車在兩種狀態(tài)上功率，聯(lián)立求解摩擦力即可； （2）利用公式P=Fv，結(jié)合第一問求出的汽車的摩擦力求解發(fā)動(dòng)機(jī)的功率； （3）對汽車進(jìn)行受力分析，求出牽引力，利用公式P=Fv求解最大的速度。25.【答案】 （1）解：在t時(shí)間內(nèi)的位移 l=vt2W=Fl=Fvt2（2）解：t時(shí)間內(nèi)的功率為平均功率 P=Wt=Fv2（3）解：t時(shí)刻的功率P＝Fv 【解析】【分析】本題考查功和功率的計(jì)算。恒力做功可用W=Fxcosθ ， 功率可用P=Wt和P=Fv計(jì)算，計(jì)算功率時(shí)要區(qū)分瞬時(shí)功率和平均功率，前一式用于計(jì)算平均功率，后一式用于計(jì)算瞬時(shí)功率。26.【答案】 （1）解：進(jìn)入磁場前小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，則有：F=f 牽引力的功率為：P=Fv=fv=2W（2）解：車頭剛進(jìn)入磁場時(shí)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢為：E=NBLv=7V 感應(yīng)電流的大小為： I=ER=NBLvR= 車頭剛進(jìn)入磁場時(shí)，小車受到阻力、安培力，安培力為F安=NBIL= a=F安+fm=（3）解：根據(jù)能量守恒定律得：Q+f?2s= 12 mv2 可得電磁剎車過程中產(chǎn)生的焦耳熱為Q= 【解析】【分析】（1）汽車勻速前進(jìn)，牽引力等于摩擦力，利用公式P=Fv求解功率； （2）求出此時(shí)導(dǎo)線框受到的安培力，利用牛頓第二定律求解加速度； （3）導(dǎo)線框在運(yùn)動(dòng)的過程中，能量守恒，列方程求解即可。27.【答案】 （1）解：當(dāng)速度最大時(shí)，F(xiàn)=f．有P=fvm ， 則：f= Pvm==2000N答：汽車所受的阻力為2000N；（2）解：根據(jù)牛頓第二定律有：F﹣f=ma．則牽引力為：F=f+ma=2000+1032N=5000N．所以勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度為：v= PF=1000005000=20m/s勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：t0= va=202=10s答：這個(gè)勻加速直線運(yùn)動(dòng)可以維持10s的時(shí)間．【解析】【分析】（1）當(dāng)速度最大時(shí)，牽引力等于阻力，根據(jù)P=Fvm=fvm求出阻力的大?。?）根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力的大小，根據(jù)P=Fv求出汽車勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大速度，再根據(jù)速度時(shí)間公式求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．28.【答案】 （1）解：運(yùn)動(dòng)員滑至坡底的過程中重力做的功 WG=mgh=501030J=15000J運(yùn)動(dòng)員滑至坡底的過程中支持力做的功 WFN=0J運(yùn)動(dòng)員滑至坡底的過程中摩擦力做的功 Wf=?μmgcosθ?hsinθ=?5010=?2000J（2）解：運(yùn)動(dòng)員滑至坡底的過程中合力做的功 W合=WG+WFN+Wf=15000+0+(?2000)J=13000J（3）解：運(yùn)動(dòng)員滑至坡底的過程中，據(jù)動(dòng)能定理可得 W合=12mv2?0 ，解得運(yùn)動(dòng)員滑至坡底的速度 v=2130m/s到達(dá)坡底時(shí)重力的瞬時(shí)功率 P=mgvcos530=50102130=600130W【解析】【分析】本題考查功和功率的計(jì)算。根據(jù)恒力做功W=Fxcosθ可計(jì)算重力、支持力和摩擦力做的功，合力做功等于物體所受各個(gè)力做功的代數(shù)和；瞬時(shí)功率可用P=Fvcosθ ， 其中v為瞬時(shí)速度。29.【答案】 （1）解：火車速度達(dá)到最大時(shí)，牽引力與阻力平衡，即F＝Ff＝kmg時(shí)火車的加速度為零，速度達(dá)最大vm ， 則：vm＝ PF ＝ PFf ＝ Pkmg ＝12 m/s（2）解：火車恒定功率啟動(dòng)過程中，火車牽引力的功率保持不變，當(dāng)vvm時(shí)火車加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)v＝v1＝1 m/s時(shí)，F(xiàn)1＝ Pv1 ＝6105 N，根據(jù)牛頓第二定律得：a1＝ F1?Ffm ＝1．1 m/s2當(dāng)v＝v2＝10 m/s時(shí)，F(xiàn)2＝ Pv2 ＝6104 N，據(jù)牛頓第二定律得：a2＝ F2?Ffm ＝0．02 m/s2（3）解：當(dāng)v＝36 km/h勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，火車實(shí)際功率為：P′＝kmgv＝5105 W（4）解：火車勻加速啟動(dòng)過程，加速度保持不變；勻加速過程結(jié)束時(shí)，功率最大，速度不最大，即v＝ PF vm＝ PFf ，此時(shí)F－Ff＝ma，v＝at，兩式聯(lián)立可解得t＝4 s【解析】【分析】此題屬于典型題型，關(guān)于火車啟動(dòng)的兩種方式，當(dāng)火車牽引力的大小等于阻力大小時(shí)火車速度最大，利用公式v=PF可得出最大速度，當(dāng)以恒定功率啟動(dòng)時(shí)，隨著速度的變化牽引力的大小也會(huì)隨之變化，阻力大小保持不變，利用公式F=Pv可得出瞬時(shí)牽引力的大小，利用牛頓第二定律可得出瞬時(shí)加速度的大??；若以恒定加速度啟動(dòng)即以恒定牽引力啟動(dòng)，當(dāng)實(shí)際功率達(dá)到額定功率加速完成。