1、预测题型3弹簧现象、汽车启动现象1(2015天津理综5)如图1所示，固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环，圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接，弹簧的另一端连接在墙上，且处于原长状态现让圆环由静止开始下滑，已知弹簧原长为L，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度)，则在圆环下滑到最大距离的过程中()图1A圆环的机械能守恒B弹簧弹性势能变化了mgLC圆环下滑到最大距离时，所受合力为零D圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变2(2015海南单科3)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的()A4倍 B2倍 C.
2、倍 D. 倍3(2015浙江五校二联考)如图2甲所示，一轻质弹簧的下端，固定在水平面上，上端叠放着两个质量均为M的物体A、B(物体B与弹簧栓接)，弹簧的劲度系数为k，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在物体A上，使物体A开始向上做加速度为a的匀加速运动，测得两个物体的vt图象如图乙所示(重力加速度为g)，则()图2A施加外力的瞬间，A、B间的弹力大小为M(ga)BA、B在t1时刻分离，此时弹簧弹力大小恰好为零C弹簧恢复到原长时，物体B的速度达到最大值DB与弹簧组成的系统的机械能先逐渐增加，后保持不变4(2015漳州模拟)如图3甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上一质量为m0.2 kg的
3、小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中(弹簧在弹性限度内)，其速度v和弹簧压缩量x之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，g取10 m/s2，则下列说法正确的是()图3A小球刚接触弹簧时加速度最大B该弹簧的劲度系数为20.0 N/mC从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的机械能守恒D从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能先增大后减小5为减少机动车尾气排放， 某市推出新型节能环保电动车在检测该款电动车性能的实验中， 质量为800 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶， 利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与
4、对应的速度v, 并描绘出如图4所示的 F图象 (图中AB、BO均为直线), 假设电动车行驶中所受阻力恒定，最终匀速运动， 重力加速度g取10 m/s2.则()图4A电动车匀加速运动过程中的最大速度为15 m/sB该车起动后， 先做匀加速运动， 然后匀速运动C该车做匀加速运动的时间是1.5 sD该车加速度大小为0.75 m/s26(多选)质量为2103 kg，发动机额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶；若汽车所受阻力大小恒为4103 N，则下列判断中正确的有()A汽车的最大动能是4105 J B汽车以加速度2 m/s2匀加速启动，启动后第2秒末时发动机实际功率是32 kWC汽车以加速度2
5、m/s2做初速度为0的匀加速运动中，达到最大速度时阻力做功为4105 J D若汽车保持额定功率启动，则当汽车速度为5 m/s时，其加速度为6 m/s27(多选)(2015杭州七校联考)有一辆质量为170 kg、输出功率为1 440 W的太阳能试验汽车，安装有约6 m2的太阳能电池板和蓄能电池，该电池板在有效光照条件下单位面积输出的电功率为30 W/m2.若驾驶员的质量为70 kg，汽车最大行驶速度为90 km/h.假设汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比，则汽车()A以最大速度行驶时牵引力大小为57.6 NB刚启动时的加速度最小C保持最大速度行驶1 h至少需要有效光照8 hD直接用太阳能电池板提
6、供的功率可获得3.13 m/s的最大行驶速度答案精析预测题型3弹簧现象、汽车启动现象1B圆环在下落过程中弹簧的弹性势能增加，由能量守恒定律可知圆环的机械能减少，而圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，故A、D错误；圆环下滑到最大距离时速度为零，但是加速度不为零，即合外力不为零，故C错误；圆环重力势能减少了mgL，由能量守恒定律知弹簧弹性势能增加了mgL，故B正确2D设fkv，当阻力等于牵引力时，速率最大，输出功率变化前，有PFvfvkvvkv2，变化后有2PFvkvvkv2，联立解得vv，D正确3A施加F前，物体A、B整体平衡，根据平衡条件，有：2Mgkx；解得：x2、施加外力F的瞬间，A、B具有相
7、同的加速度a.对B物体，根据牛顿第二定律，有：F弹MgFABMa其中：F弹2Mg解得：FABM(ga)，故A正确物体A、B在t1时刻分离，此时A、B具有共同的v与a；且FAB0；对B：F弹MgMa解得：F弹M(ga)，故B错误B受重力、弹力及压力的作用；当合力为零时，速度最大，而弹簧恢复到原长时，B受到的合力为重力，已经减速一段时间；速度不是最大值；故C错误；B与弹簧开始时受到了A的压力做负功，故开始时机械能减小；故D错误4B由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当x为0.1 m时，小球的速度最大，然后减小，说明当x为0.1 m时，小球的重力等于弹簧对它的弹
8、力所以可得：kxmg，解得：k N/m20 N/m.弹簧的最大缩短量为x最大0.61 m，所以F最大20 N/m0.61 m12.2 N弹力最大时的加速度a51 m/s2，小球刚接触弹簧时加速度为10 m/s2，所以压缩到最短时加速度最大，故A错误，B正确；小球和弹簧组成的系统机械能守恒，单独的小球机械能不守恒，故C错误；从接触弹簧到压缩至最短的过程中，弹簧的弹性势能一直增大，故D错误5CB点横坐标对应匀加速运动的最大速度，匀加速达到的最大速度为3 m/s.故A错误AB段牵引力不变，根据牛顿第二定律知，加速度不变，做匀加速直线运动；BC图线的斜率表示电动车的功率，知BC段功率不变，牵引力减小，
9、加速度减小，做加速度减小的加速运动故B错误电动机的功率为：P W6 000 W，匀加速运动的末速度为：v m/s当牵引力等于阻力时，速度最大，由图线知，f400 N，根据牛顿第二定律得，匀加速运动的加速度大小a2 m/s2，则匀加速运动的时间t s1.5 s故C正确，D错误6ABD由题意得当牵引力等于阻力时，速度达到最大，vm m/s20 m/s，所以最大动能为Emmv2103202 J4105 J，故A正确当汽车以2 m/s2的加速度做匀加速运动，由牛顿第二定律Ffma可知牵引力Ffma4 000 N2 0002 N8 000 N，而2 s末速度vat4 m/s，功率为PFv32 kW，故B
10、正确汽车匀加速能够达到的最大速度v m/s10 m/s，由速度位移公式可知通过的位移x m25 m，所以阻力做的功为Wfx1105 J，故C错误当汽车速度达到5 m/s时，牵引力为F N16 000 N，加速度为a m/s26 m/s2，故D正确7AC根据P额Fvmax，得：F N57.6 N，故A正确；以额定功率启动时：fkv，Ffma，而刚启动时v0，则f0，故刚启动时加速度很大，B错误；由公式WPt，由能量守恒得：1 440 W1 h306 Wt，得t8 h，即保持最大速度行驶1 h至少需要有效光照8 h，故C正确；由题意：汽车行驶时受到空气阻力与其速度成正比，设fkv，则结合前面分析：57.6k25得：k2.304，当直接用太阳能电池板提供的功率可获得最大速度时：牵引力阻力，即kv得：v8.84 m/s，故D错误