如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，模拟升国旗过程。运用传感器（未在图中画出）测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出图像。假设某次实验得到的图像如图乙所示，其中第一个时间段内线段AB与v轴平行，第二个时间段内线段BC的延长线过原点，第三个时间段内拉力F和速度v均与C点的坐标对应，大小均保持不变，因此图像上没有反映。实验中还测得重物由静止开始经过，速度增加到，此后物体做匀速运动。取重力加速度，滑轮质量、摩擦和其他阻力均可忽略不计。

1. 如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，模拟升国旗过程。运用传感器（未在图中画出）测得此过程中不同时刻被提升重物的速度v与对轻绳的拉力F，并描绘出 $\text{[math]}$ 图像。假设某次实验得到的图像如图乙所示，其中第一个时间段内线段AB与v轴平行，第二个时间段内线段BC的延长线过原点，第三个时间段内拉力F和速度v均与C点的坐标对应，大小均保持不变，因此图像上没有反映。实验中还测得重物由静止开始经过 $\text{[math]}$ ，速度增加到 $\text{[math]}$ ，此后物体做匀速运动。取重力加速度 $\text{[math]}$ ，滑轮质量、摩擦和其他阻力均可忽略不计。

(1) 在提升重物的过程中，除了重物的质量和所受重力保持不变以外，在第一个时间段内和第二个时间段内还各有一些物理量的值保持不变。

a．请指出保持不变的物理量分别是哪些；

b．求出这些不变的物理量的大小；

(2) 第一个时间段内拉力的平均功率；

(3) 求 $\text{[math]}$ 时间内重物通过的总路程。

【考点】

功率及其计算; 机车启动;

【答案】

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解答题困难

1. 2023年大年初一晚上，1000架无人机从秋水广场滩涂起飞，以一江两岸为背景，流光溢彩点亮云端之上，通过无人机编队的排列，呈现“天下英雄城”“南昌第一枪”等多个极具江西南昌特色的造型。图甲为某型号无人机，它的铭牌如表所示（已知空气阻力与速度的关系为 $\text{[math]}$ ， g=10m/s²）。

【型号】YU—2 【动力】电动

【质量】1200g 【额定功率】80W

（1）求无人机上升时的最大的速度？

（2）某次飞行时，该无人机的飞行路线如图乙所示，无人机先从A点匀速上升到B点，后以水平速度 $\text{[math]}$ 匀速飞行到C点，从B到C的过程中，求无人机电动机提供的牵引力大小和此时电动机的实际功率？

解答题普通

2. 二十一世纪，能源问题是全球关注的焦点问题。从环境保护的角度出发，电动汽车在近几年发展迅速。下表给出的是某款电动汽车的相关参数：

参数指标

整车质量

0～100km/h

加速时间

最大速度

电池容量

制动距离（100km/h～0）

数值

2000kg

4.4s

250km/h

90kW·h

40m

请从上面的表格中选择相关数据，取重力加速度g=10m/s² ，完成下列问题：

（1）将汽车制动过程近似看作匀减速直线运动，求汽车在（100km/h～0）的制动过程中的加速度大小。（认为100km/h=30m/s）；

（2）若已知电动汽车电能转化为机械能的效率为η=80%，整车在行驶过程中的阻力约为车重的0.05倍，试估算此电动汽车以20m/s的速度匀速行驶时的续航里程（能够行驶的最大里程）。已知1kW·h=3.6×10⁶J。根据你的计算，提出提高电动汽车的续航里程的合理化建议（至少两条）；

（3）某次加速过程中，此电动汽车在0-25s时间内，速度从5m/s提升到20m/s，此过程中电动汽车获得的动力功率随时间变化的关系简化如图所示。整车在行驶过程中的阻力仍约为车重的0.05倍，求此加速过程中汽车行驶的路程。

解答题普通

3. 如图所示，粗糙斜面的动摩擦因数为 0.5，倾角为 $\text{[math]}$ ，斜面足够长。一个质量为 $\text{[math]}$ 的物块（可视为质点），在电动机作用下，从 A 点由静止匀加速至 $\text{[math]}$ 点时达到最大速度 $\text{[math]}$ ，之后立即做匀速运动至 $\text{[math]}$ 点，关闭电动机，从 $\text{[math]}$ 点又恰好到达最高点 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ 段经历时间只有 $\text{[math]}$ 段时间的 2 倍，全程电机功率不恒定，取重力加速度 $\text{[math]}$ ，求∶

(1) $\text{[math]}$ 段的长度；

(2) 物块刚到达 $\text{[math]}$ 点时电动机的功率。

解答题普通