《2025年5年高考3年模拟高中物理必修第二册人教版江苏专版》

6.(2025福建福州第一中学期中) 如图所示为轿车中的手动变速杆，若保持发动机输出功率不变，将变速杆推至不同挡位，可获得不同的运行速度，从“1”～“5”挡速度增大，R是倒车挡。某型号轿车发动机的额定功率为$60\ {kW}$，在水平路面上行驶的最大速度可达$180\ {km/h}$，假设该轿车在水平路面上行驶时所受阻力恒定，则该轿车 (C)


A.以最大牵引力爬坡，变速杆应推至“5”挡
B.在水平路面上行驶时所受阻力大小为$900\ {N}$
C.以额定功率在水平路面上以最大速度行驶时，其牵引力为$1\ 200\ {N}$
D.改变输出功率，以$54\ {km/h}$的速度在同一水平路面上匀速行驶时，发动机的输出功率为$35\ {kW}$

答案： 6.C 由功率的公式P=Fv可知,当车的功率不变时,速度越小,牵引力越大,所以当轿车以最大牵引力爬坡时,变速杆应推至“1”挡,A错误;当车的牵引力等于车所受的阻力时,其达到最大速度,有P=Fv_max=fv_max，解得F=f=1200N，故B错误,C正确;改变输出功率,车在同一水平路面上匀速行驶时,总有牵引力等于阻力,即F'=f=1200N,根据功率公式有P_输出=F'v'，解得P_输出=18kW，故D错误。

7.(2025广东广州广雅中学等四校联考) 某模型飞机在运行时所受的阻力大小与速度的二次方成正比，比例系数为$k$，方向与飞机速度方向相反。实验小组通过系列操作测出比例系数$k$的大小。第一次作业：操纵飞机，使它竖直向下运动，当速度大小为$v$时达到匀速运动状态，此时向下的动力大小为$F$。第二次作业：操纵飞机以$3F$的恒定动力竖直向上运动，当速度大小为$v$时达到匀速运动状态。第三次作业：操纵飞机以斜向右上方的动力$F_1$使飞机以$2v$的速度向右做匀速直线运动。已知重力加速度为$g$，求：
(1) 比例系数$k$的表达式和飞机的质量$m$；
(2) 第三次作业的动力$F_1$大小和动力功率$P$的大小。

答案： 7.答案$　(1)\frac{2F}{v^2} \frac{F}{g} (2)\sqrt{65}F 16Fv$
解析　
(1)当飞机竖直向下飞行时,有$mg+F=kv^2$
当飞机竖直向上飞行时,有$3F=mg+kv^2$
解得$k=\frac{2F}{v^2}，$$m=\frac{F}{g}$
(2)当飞机向右运动时,设其阻力大小为$f_1，$满足$f_1=k(2v)^2$
则动力$F_1=\sqrt{f_1^2+(mg)^2}$
解得$F_1=\sqrt{65}F$
功率大小为$P=F_{1x}·2v$
其中$F_{1x}=f_1$
解得P=16Fv

8.(2025黑龙江哈尔滨一中期末) 物体受到水平推力$F$的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力$F$、物体速度$v$随时间$t$变化的规律分别如图甲、乙所示。取重力加速度$g = 10\ {m/s^2}$，则下列说法正确的是 (C)


A.物体的质量$m = 1\ {kg}$
B.物体与水平面间的动摩擦因数$\mu = 0.5$
C.第$2\ {s}$内物体克服摩擦力做的功$W = 2\ {J}$
D.前$2\ {s}$内推力$F$做功的平均功率$P = 3\ {W}$

答案： 8.C 由v-t图线知,在2~3s内,物体做匀速直线运动,可知推力与摩擦力大小相等,则f=2N;在1~2s内,物体做匀加速直线运动,加速度$a=\frac{Δv}{Δt}=\frac{2}{1}m/s^2=2m/s^2，$根据牛顿第二定律得$F_2-f=ma，$代入数据解得m=0.5kg，故A错误。物体与水平面间的动摩擦因数$μ=\frac{f}{mg}=\frac{2}{5}=0.4，$故B错误。物体在第2s内的位移$x_2=\frac{1}{2}at^2=\frac{1}{2}×2×1^2m=1m，$则物体克服摩擦力做的功$W=fx_2=2×1J=2J，$故C正确。第1s内物体静止,推力做功为0，第2s内的位移为$x_2=1m，$则前2s内推力F做功的大小为$W_F=0+F_2x_2=3×1J=3J，$则平均功率$P=\frac{W_F}{t}=\frac{3}{2}W=1.5W，$故D错误。

9.(2025江苏苏州大学附属中学期中) 放在粗糙水平地面上的物体受到水平拉力的作用，在$0$～$6\ {s}$内其速度与时间的图像和该拉力的功率与时间的图像分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是 (B)



A.$0$～$6\ {s}$内物体的位移大小为$20\ {m}$
B.$0$～$6\ {s}$内拉力做的功为$70\ {J}$
C.滑动摩擦力的大小为$5\ {N}$
D.合力在$0$～$6\ {s}$内做的功大于$0$～$2\ {s}$内做的功

答案： 9.B 由v-t图线与t轴所围的面积表示位移，可知0~6s内物体的位移大小为$x=\frac{4+6}{2}×6m=30m，$故A错误;由P-t图线与t轴所围的面积表示力做的功,可知0~6s内拉力做的功为$W=\frac{1}{2}×30×2J+4×10J=70J，$故B正确;由题图甲可知,在2~6s内,物体做匀速运动,所受合力为零,则$f=F=\frac{P_2}{v_1}=\frac{10}{6}N=\frac{5}{3}N，$故C错误;由于2~6s内物体所受的合力为零,则做功为零,故合力在0~6s内做的功与0~2s内做的功相等,D错误。