預(yù)測(cè)題型3彈簧現(xiàn)象、汽車啟動(dòng)現(xiàn)象1．(2015·天津理綜·5)如圖1所示，固定的豎直光滑長(zhǎng)桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán)，圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接，彈簧的另一端連接在墻上，且處于原長(zhǎng)狀態(tài)．現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開(kāi)始下滑，已知彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長(zhǎng)度變?yōu)?L圖1A．圓環(huán)的機(jī)械能守恒B．彈簧彈性勢(shì)能變化了eq\r(3)mgLC．圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)，所受合力為零D．圓環(huán)重力勢(shì)能與彈簧彈性勢(shì)能之和保持不變2．(2015·海南單科·3)假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉?lái)的2倍，則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉?lái)的()A．4倍B．2倍C.eq\r(3)倍D.eq\r(2)倍3．(2015·浙江五校二聯(lián)考)如圖2甲所示，一輕質(zhì)彈簧的下端，固定在水平面上，上端疊放著兩個(gè)質(zhì)量均為M的物體A、B(物體B與彈簧栓接)，彈簧的勁度系數(shù)為k，初始時(shí)物體處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)用豎直向上的拉力F作用在物體A上，使物體A開(kāi)始向上做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，測(cè)得兩個(gè)物體的v－t圖象如圖乙所示(重力加速度為g)，則()圖2A．施加外力的瞬間，A、B間的彈力大小為M(g－a)B．A、B在t1時(shí)刻分離，此時(shí)彈簧彈力大小恰好為零C．彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，物體B的速度達(dá)到最大值D．B與彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能先逐漸增加，后保持不變4．(2015·漳州模擬)如圖3甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上．一質(zhì)量為m＝0.2kg的小球，從彈簧上端某高度處自由下落，從它接觸彈簧到彈簧壓縮至最短的過(guò)程中(彈簧在彈性限度內(nèi))，其速度v和彈簧壓縮量Δx之間的函數(shù)圖象如圖乙所示，其中A為曲線的最高點(diǎn)．小球和彈簧接觸瞬間機(jī)械能損失不計(jì)，g取10m/s2，則下列說(shuō)法正確的是()圖3A．小球剛接觸彈簧時(shí)加速度最大B．該彈簧的勁度系數(shù)為20.0N/mC．從接觸彈簧到壓縮至最短的過(guò)程中，小球的機(jī)械能守恒D．從接觸彈簧到壓縮至最短的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能先增大后減小5．(2015·錦州二模)為減少機(jī)動(dòng)車尾氣排放，某市推出新型節(jié)能環(huán)保電動(dòng)車．在檢測(cè)該款電動(dòng)車性能的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為800kg的電動(dòng)車由靜止開(kāi)始沿平直公路行駛，利用傳感器測(cè)得此過(guò)程中不同時(shí)刻電動(dòng)車的牽引力F與對(duì)應(yīng)的速度v,并描繪出如圖4所示的F－eq\f(1,v)圖象(圖中AB、BO均為直線),假設(shè)電動(dòng)車行駛中所受阻力恒定，最終勻速運(yùn)動(dòng)，重力加速度g取10m/s2.則()圖4A．電動(dòng)車勻加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度為15m/sB．該車起動(dòng)后，先做勻加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng)C．該車做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是1.5sD．該車加速度大小為0.75m/s26．(多選)(2015·綿陽(yáng)4月模擬)質(zhì)量為2×103kg，發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為80kW的汽車在平直公路上行駛；若汽車所受阻力大小恒為4×10A．汽車的最大動(dòng)能是4×105JB．汽車以加速度2m/s2勻加速啟動(dòng)，啟動(dòng)后第2秒末時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際功率是32kWC．汽車以加速度2m/s2做初速度為0的勻加速運(yùn)動(dòng)中，達(dá)到最大速度時(shí)阻力做功為4×105JD．若汽車保持額定功率啟動(dòng)，則當(dāng)汽車速度為5m/s時(shí)，其加速度為6m/s27．(多選)(2015·杭州七校聯(lián)考)有一輛質(zhì)量為170kg、輸出功率為1440W的太陽(yáng)能試驗(yàn)汽車，安裝有約6m2的太陽(yáng)能電池板和蓄能電池，該電池板在有效光照條件下單位面積輸出的電功率為30W/m2.若駕駛員的質(zhì)量為70kg，汽車最大行駛速度為90km/hA．以最大速度行駛時(shí)牽引力大小為57.6NB．剛啟動(dòng)時(shí)的加速度最小C．保持最大速度行駛1h至少需要有效光照8hD．直接用太陽(yáng)能電池板提供的功率可獲得3.13m/s的最大行駛速度

答案精析預(yù)測(cè)題型3彈簧現(xiàn)象、汽車啟動(dòng)現(xiàn)象1．B[圓環(huán)在下落過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能增加，由能量守恒定律可知圓環(huán)的機(jī)械能減少，而圓環(huán)與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，故A、D錯(cuò)誤；圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)速度為零，但是加速度不為零，即合外力不為零，故C錯(cuò)誤；圓環(huán)重力勢(shì)能減少了eq\r(3)mgL，由能量守恒定律知彈簧彈性勢(shì)能增加了eq\r(3)mgL，故B正確．]2．D[設(shè)f＝kv，當(dāng)阻力等于牽引力時(shí)，速率最大，輸出功率變化前，有P＝Fv＝fv＝kv·v＝kv2，變化后有2P＝F′v′＝kv′·v′＝kv′2，聯(lián)立解得v′＝eq\r(2)v，D正確．]3．A[施加F前，物體A、B整體平衡，根據(jù)平衡條件，有：2Mg＝kx；解得：x＝2eq\f(Mg,k)、施加外力F的瞬間，A、B具有相同的加速度a.對(duì)B物體，根據(jù)牛頓第二定律，有：F彈－Mg－FAB＝Ma其中：F彈＝2Mg解得：FAB＝M(g－a)，故A正確．物體A、B在t1時(shí)刻分離，此時(shí)A、B具有共同的v與a；且FAB＝0；對(duì)B：F彈′－Mg＝Ma解得：F彈′＝M(g＋a)，故B錯(cuò)誤．B受重力、彈力及壓力的作用；當(dāng)合力為零時(shí)，速度最大，而彈簧恢復(fù)到原長(zhǎng)時(shí)，B受到的合力為重力，已經(jīng)減速一段時(shí)間；速度不是最大值；故C錯(cuò)誤；B與彈簧開(kāi)始時(shí)受到了A的壓力做負(fù)功，故開(kāi)始時(shí)機(jī)械能減小；故D錯(cuò)誤．]4．B[由小球的速度圖象知，開(kāi)始小球的速度增大，說(shuō)明小球的重力大于彈簧對(duì)它的彈力，當(dāng)Δx為0.1m時(shí)，小球的速度最大，然后減小，說(shuō)明當(dāng)Δx為0.1m時(shí)，小球的重力等于彈簧對(duì)它的彈力．所以可得：kΔx＝mg，解得：k＝eq\f(0.2×10,0.1)N/m＝20N/m.彈簧的最大縮短量為Δx最大＝0.61m，所以F最大＝20N/m×0.61m＝12.2N．彈力最大時(shí)的加速度a＝eq\f(F最大－mg,m)＝eq\f(12.2－0.2×10,0.2)＝51m/s2，小球剛接觸彈簧時(shí)加速度為10m/s2，所以壓縮到最短時(shí)加速度最大，故A錯(cuò)誤，B正確；小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，單獨(dú)的小球機(jī)械能不守恒，故C錯(cuò)誤；從接觸彈簧到壓縮至最短的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能一直增大，故D錯(cuò)誤．]5．C[B點(diǎn)橫坐標(biāo)eq\f(1,v)對(duì)應(yīng)勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度，勻加速達(dá)到的最大速度為3m/s.故A錯(cuò)誤．AB段牽引力不變，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度不變，做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；BC圖線的斜率表示電動(dòng)車的功率，知BC段功率不變，牽引力減小，加速度減小，做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)．故B錯(cuò)誤．電動(dòng)機(jī)的功率為：P＝eq\f(2000－400,\f(1,3)－\f(1,15))W＝6000W，勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度為：v＝eq\f(P,F)＝eq\f(6000,2000)m/s當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，由圖線知，f＝400N，根據(jù)牛頓第二定律得，勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度大小a＝eq\f(F－f,m)＝2m/s2，則勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t＝eq\f(v,a)＝eq\f(3,2)s＝1.5s．故C正確，D錯(cuò)誤．]6．ABD[由題意得當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大，vm＝eq\f(P,F)＝eq\f(P,f)＝eq\f(80000,4000)m/s＝20m/s，所以最大動(dòng)能為Em＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,m)＝eq\f(1,2)×2×103×202J＝4×105J，故A正確．當(dāng)汽車以2m/s2的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律F－f＝ma可知牽引力F＝f＋ma＝4000N＋2000×2N＝8000N，而2s末速度v＝at＝4m/s，功率為P＝Fv＝32kW，故B正確．汽車勻加速能夠達(dá)到的最大速度v＝eq\f(P,F)＝eq\f(80000,8000)m/s＝10m/s，由速度位移公式可知通過(guò)的位移x＝eq\f(v2,2a)＝eq\f(102,2×2)m＝25m，所以阻力做的功為W＝fx＝1×105J，故C錯(cuò)誤．當(dāng)汽車速度達(dá)到5m/s時(shí)，牽引力為F＝eq\f(P,v)＝eq\f(80000,5)N＝16000N，加速度為a＝eq\f(F－f,m)＝eq\f(16000－4000,2000)m/s2＝6m/s2，故D正確．]7．AC[根據(jù)P額＝Fvmax，得：F＝eq\f(P額,vmax)＝eq\f(1440,25)N＝57.6N，故A正確；以額定功率啟動(dòng)時(shí)：f＝kv，F(xiàn)－f＝ma，而剛啟動(dòng)時(shí)v＝0，則f＝0，故剛啟動(dòng)時(shí)加速度很大，B錯(cuò)誤；由公式W＝Pt，由