(6分)一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的…——2015 高考物理第 4 题答案解析

2015_新课标II卷

2015 全国 第 4 题 解答题 区分题
2015_新课标II卷

4.(6分)一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t 的变化如图所示。假定汽车所受阻力的大小f恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是(  )

A

B


C


D

参考答案

A

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【考点】63:功率、平均功率和瞬时功率

【专题】52C:功率的计算专题

【分析】对于汽车,受重力、支持力、牵引力和阻力,根据 $\mathsf { P } \mathsf { = F } \mathsf { v }$ 和牛顿第二定律分析加速度的变化情况,得到可能的v﹣t 图象。

【解答】解:在 $0 \mathrm { ~ - ~ } \mathfrak { t } _ { 1 }$ 时间内,如果匀速,则v﹣t 图象是与时间轴平行的直线,如果是加速,根据 $\mathsf { P } \mathsf { = F } \mathsf { v }$ ,牵引力减小;根据 F﹣f=ma,加速度减小,是加速度减小的加速运动,当加速度为 0 时,即 $\mathsf { F } _ { 1 } { = } \mathsf { f }$ ,汽车开始做匀速直线运动,此时速度 $v _ { 1 } = \frac { \mathsf { P } _ { 1 } } { \mathsf { F } _ { 1 } } = \frac { \mathsf { P } _ { 1 } } { \mathsf { f } }$ .所以 $0 \mathrm { ~ - ~ } \mathfrak { t } _ { 1 }$ 时间内,v﹣t图象先是平滑的曲线,后是平行于横轴的直线;

在 $\mathfrak { t } _ { 1 } - \mathfrak { t } _ { 2 }$ 时间内,功率突然增加,故牵引力突然增加,是加速运动,根据 $\mathsf { P } \mathsf { = F } \mathsf { v }$ 牵引力减小;再根据 $\textsf { F - f } { = } \mathsf { m } \mathsf { a }$ ,加速度减小,是加速度减小的加速运动,当加速度为0时,即 $\mathsf { F } _ { 2 } { = } \mathsf { f }$ ,汽车开始做匀速直线运动,此时速度 $v _ { 2 } = \frac { P _ { 2 } } { F _ { 2 } } = \frac { P _ { 2 } } { f }$ .所以在 $\mathfrak { t } _ { 1 } - \mathfrak { t } _ { 2 }$ 时间内,即v﹣t图象也先是平滑的曲线,后是平行于横轴的直线。故A正确,BCD错误;故选:A。

【点评】本题关键是明确汽车恒定功率的加速过程是加速度减小的加速运动,注意速度不能突变,基础题目。

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