当前位置:首页>文档>2024年高考物理一轮复习(新人教版)第6章第1讲 功、功率 机车启动问题_4.2025物理总复习_2024年新高考资料_1.2024一轮复习_2024年高考物理一轮复习讲义(新人教版)

2024年高考物理一轮复习(新人教版)第6章第1讲 功、功率 机车启动问题_4.2025物理总复习_2024年新高考资料_1.2024一轮复习_2024年高考物理一轮复习讲义(新人教版)

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2024年高考物理一轮复习(新人教版)第6章第1讲 功、功率 机车启动问题_4.2025物理总复习_2024年新高考资料_1.2024一轮复习_2024年高考物理一轮复习讲义(新人教版)
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2022·广东卷·T9 2021·全国乙卷·T19 2021·山东卷 功和功率 ·T3 2021·浙江1月选考·T11 2021·北京卷·T8 机车启动问题 2021·湖南卷·T3 2020·天津卷·T8 2022·江苏卷·T8 2021·全国甲卷·T20 2021·河北卷 考 动能定理及其应用 ·T6 2020·全国卷Ⅱ·T25 2020·江苏卷·T4 2019·全 情 国卷Ⅱ·T24 分 功能关系 2020·全国卷Ⅰ·T20 析 机械能守恒定律 2022·全国乙卷·T16 2020·山东卷·T11 实验:验证机械能守 2022·河北卷·T11 2022·湖北卷·T12 2021·浙江6 恒定律 月选考·T17 含功和能的综合题 2022·广东卷·T13 2022·江苏卷·T10 2022·河北卷·T9 体育运动中功和功率问题,风力发电功率计算,蹦极 生活实践类 运动、过山车等能量问题, 汽车启动问题,生活、 试题 生产中能量守恒定律的应用 情境 变力做功的计算,机车启动问题,单物体机械能守 学习探究类 恒,用绳、杆连接的系统机械能守恒问题,含弹簧系 统机械能守恒问题,传送带、板块模型的能量问题 第 1 讲 功、功率 机车启动问题 目标要求 1.理解功的概念,会判断某个力做功的正、负,会计算功的大小.2.理解功率的 概念,并会对功率进行分析和计算.3.会分析、解决机车启动的两类问题. 考点一 恒力做功的分析和计算 1.做功的两个要素(1)作用在物体上的力. (2)物体在力的方向上发生位移. 2.公式W=Flcos α (1)α是力与位移方向之间的夹角,l为物体的位移. (2)该公式只适用于恒力做功. 3.功的正负 (1)当0≤α<时,W>0,力对物体做正功. (2)当α=时,W=0,力对物体不做功. (3)当<α≤π时,W<0,力对物体做负功,或者说物体克服这个力做功. 1.只要物体受力的同时又发生了位移,则一定有力对物体做功.( × ) 2一个力对物体做了负功,则说明这个力一定阻碍物体的运动.( √ ) 3.作用力做正功时,反作用力一定做负功.( × ) 4.力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的.( √ ) 1.是否做功及做功正负的判断 (1)根据力与位移的方向的夹角判断; (2)根据力与瞬时速度方向的夹角α判断:0≤α<90°,力做正功;α=90°,力不做功;90°< α≤180°,力做负功. 2.计算功的方法 (1)恒力做的功:直接用W=Flcos α计算. (2)合外力做的功 方法一:先求合外力F ,再用W =F lcos α求功. 合 合 合 方法二:先求各个力做的功W、W、W…,再应用W =W+W+W+…求合外力做的功. 1 2 3 合 1 2 3 方法三:利用动能定理W =E -E . 合 k2 k1 例1 (2023·上海市模拟)如图,一磁铁吸附在铁板AB的下方.现保持铁板与水平面间的夹 角θ不变,缓慢推动B端,使AB与磁铁一起水平向左匀速移动,则 ( ) A.合外力对磁铁做正功 B.AB对磁铁的作用力不做功 C.AB对磁铁的弹力不做功 D.AB对磁铁的摩擦力不做功答案 B 解析 由于磁铁做匀速运动,磁铁所受合外力为零,合外力对磁铁不做功,故 A错误;磁 铁受重力和AB对它的作用力而做匀速运动,根据平衡条件可知,AB对磁铁的作用力大小 等于重力,方向竖直向上,与磁铁的运动方向相互垂直,故AB对磁铁的作用力不做功,故 B正确;AB对磁铁的弹力垂直接触面,与磁铁的运动方向不垂直,故弹力一定做功,故 C 错误;AB对磁铁的摩擦力沿接触面,与磁铁运动方向不垂直,故摩擦力一定做功,故 D错 误. 例2 如图所示,升降机内斜面的倾角θ=30°,质量为2 kg的物体置于斜面上始终不发生 相对滑动,在升降机以5 m/s的速度匀速上升4 s的过程中.g取10 m/s2,求: (1)斜面对物体的支持力所做的功; (2)斜面对物体的摩擦力所做的功; (3)物体重力所做的功; (4)合外力对物体所做的功. 答案 (1)300 J (2)100 J (3)-400 J (4)0 解析 物体置于升降机内随升降机一起匀速运动过程中,处于受力平衡状态,受力分析如图 所示 由平衡条件得Fcos θ-F sin θ=0,Fsin θ+F cos θ-G=0 f N f N 代入数据得F=10 N,F =10 N f N x=vt=20 m (1)斜面对物体的支持力所做的功 W =F xcos θ=300 J N N (2)斜面对物体的摩擦力所做的功 W=Fxcos (90°-θ)=100 J f f (3)物体重力做的功W =-Gx=-400 J G (4)合外力对物体做的功 方法一:W =W +W+W =0 合 N f G方法二:F =0,W =F xcos α=0. 合 合 合 考点二 变力做功的分析和计算 求变力做功的五种方法 方法 举例 微元法 质量为m的木块在水平面内做圆周运动,运动一周克服摩 擦力做功W=F·Δx+F·Δx+F·Δx+…=F(Δx+Δx+Δx+…)=F·2πR f f 1 f 2 f 3 f 1 2 3 f 等效 转换法 恒力F把物块从A拉到B,绳子对物块做功W= F·(-) 图像法 一水平拉力拉着一物体在水平面上运动的位移为x,F-x 0 图线与横轴所围面积表示拉力所做的功,W=x 0 平均 当力与位移为线性关系,力可用平均值=表示,W=Δx,可得 值法 出弹簧弹性势能表达式为E=k(Δx)2 p 应用动 能定理 用力F把小球从A处缓慢拉到B处,F做功为W ,则有: F W -mgL(1-cos θ)=0,得W =mgL(1-cos θ) F F 考向1 微元法计算变力做功 例3 (2023·安徽滁州市定远县联考)如图所示,在水平桌面上,长R=5 m的轻绳一端固 定于O点(俯视图),另一端系一质量m=2.0 kg的小球,现对小球施加一个大小不变的力F= 10 N,方向始终与小球在该点的切线成37°角,F拉着物体从M点运动到N点,已知小球与 桌面间的动摩擦因数μ=0.2,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,则拉力F做的功与克服摩擦力做的功之比为( )A. B.2 C. D.4 答案 B 解析 将圆弧分成很多小段l 、l 、…、l ,拉力F在每小段上做的功为W 、W 、…、W , 1 2 n 1 2 n 因拉力F大小不变,方向始终与小球在该点的切线成 37°角,所以W =Flcos 37°,W = 1 1 2 Flcos 37°,…,W =Flcos 37°,W=W +W +…+W =Fcos 37°(l +l +…+l)=Fcos 2 n n 1 2 n 1 2 n 37°·R=π J,同理可得克服摩擦力做功W=μmg·R=π J,拉力F做的功与克服摩擦力做的功 f 之比为2,故选B. 考向2 图像法计算变力做功 例4 (2023·河南洛阳市第一中学高三检测)质量为2 kg的物体静止在光滑的水平面上,从 某时刻起,对物体施加一方向不变的水平拉力 F,该拉力与物体的位移x的关系图像如图所 示,则物体在x=7 m处时的速度大小为( ) A.2 m/s B.2 m/s C.5 m/s D.4 m/s 答案 A 解析 根据F-x图像的面积表示功, 则物体从0运动到7 m过程拉力做的功为W=3×4 J +×4 J=40 J,由动能定理得W=mv2-0,解得v=2 m/s,故选A. 考向3 平均值法计算变力做功 例5 如图所示,一轻质立方体被从水表面缓慢压入水中,直至其上表面没入水中,已知 立方体的棱长为L,水的密度为ρ,重力加速度为g,不考虑水面高度的变化.该过程中, 立方体克服水的浮力所做的功为( ) A. B. C.ρgL2 D.ρgL4 答案 B 解析 设浸入的深度为x,则浮力的大小为F=ρgV=ρgL2x,可见浮力与进入水中的位移成正比.由平均值法知克服浮力做的功为W=×L=L=,故选B. 考点三 功率的分析和计算 1.定义:功与完成这些功所用时间之比. 2.物理意义:描述力对物体做功的快慢. 3.公式: (1)P=,P描述时间t内力对物体做功的快慢. (2)P=Fv ①v为平均速度,则P为平均功率. ②v为瞬时速度,则P为瞬时功率. ③当力F和速度v不在同一直线上时,可以将力F分解或者将速度v分解. 1.由P=知,只要知道W和t就可求出任意时刻的功率.( × ) 2.由P=Fv既能求某一时刻的瞬时功率,也可以求平均功率.( √ ) 3.当F为恒力时,v增大,F的功率一定增大.( × ) 1.平均功率的计算方法 (1)利用=. (2)利用=F·cos α,其中为物体运动的平均速度,F为恒力,F与的夹角α不变. 2.瞬时功率的计算方法 (1)利用公式P=Fvcos α,其中v为t时刻的瞬时速度.F可为恒力,也可为变力,α为F与 v的夹角,α可以不变,也可以变化. (2)公式P=Fvcos α中,Fcos α可认为是力F在速度v方向上的分力,vcos α可认为是速度 v在力F方向上的分速度. 例6 如图所示,质量为m=2 kg的木块在倾角θ=37°的斜面上由静止开始下滑,斜面足 够长,木块与斜面间的动摩擦因数为 μ=0.5,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2,则前2 s内重力的平均功率和2 s末重力的瞬时功率分别为( )A.48 W 24 W B.24 W 48 W C.24 W 12 W D.12 W 24 W 答案 B 解析 木块所受的合外力 F =mgsin θ-μmgcos θ=4 N 合 木块的加速度a==2 m/s2 前2 s内木块的位移x=at2=×2×22 m=4 m 所以重力在前2 s内做的功为 W=mgxsin θ=2×10×4×0.6 J=48 J 重力在前2 s内的平均功率==24 W 木块在2 s末的速度v=at=2×2 m/s=4 m/s 2 s末重力的瞬时功率 P=mgvsin θ=2×10×4×0.6 W=48 W, 故选项B正确. 例7 一滑块在水平地面上沿直线滑行,t=0时其速度为1 m/s,从此刻开始在滑块运动方 向上再施加一水平作用力F,力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图甲、乙所示, 则以下说法正确的是( ) A.第1 s内,F对滑块做的功为3 J B.第2 s内,F对滑块做功的平均功率为4 W C.第3 s末,F对滑块做功的瞬时功率为1 W D.前3 s内,F对滑块做的总功为零 答案 C 解析 由题图可知,第1 s内,滑块位移为1 m,F对滑块做的功为2 J,A错误;第2 s内, 滑块位移为1.5 m,F对滑块做的功为4.5 J,平均功率为4.5 W,B错误;第3 s内,滑块位 移为1.5 m,F对滑块做的功为1.5 J,第3 s末,F对滑块做功的瞬时功率P=Fv=1 W,C 正确;前3 s内,F对滑块做的总功为8 J,D错误.考点四 机车启动问题 1.两种启动方式 两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 P-t图像 和v-t图像 过程 a=不变⇒F不变⇒P=Fv↑直 v↑⇒F=↓⇒a=↓ OA段 分析 到P=P 额 =Fv 1 运动 匀加速直线运动,持续时间t 0 加速度减小的加速直线运动 性质 = 过程 F=F 阻⇒a=0⇒v m = v↑⇒F=↓⇒a=↓ 分析 AB段 运动 以v 做匀速直线运动 加速度减小的加速直线运动 m 性质 F=F 阻⇒a=0⇒以v m =做匀速 BC段 直线运动 2.三个重要关系式 (1)无论哪种启动过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即v =. m (2)机车以恒定加速度启动的过程中,匀加速过程结束时,功率最大,但速度不是最大,v= P B.W>W,P=P 1 2 1 2 1 2 1 2 C.W>W,P>P D.W=W,P=P 1 2 1 2 1 2 1 2 答案 A 解析 根据功的定义,两次水平恒力F做的功相等,即W =W ;第一次是在光滑水平面上, 1 2 第二次是在粗糙水平面上,第二次受到摩擦力作用,作用同样大小的力F,第一次的加速度 较大,由x=at2可知,使物体沿力的方向发生相同的位移,第一次需要的时间较短,根据功 率的定义,可知第一次的平均功率较大,即P>P,选项A正确. 1 2 3.(2021·山东卷·3)如图所示,粗糙程度处处相同的水平桌面上有一长为 L的轻质细杆,一端可绕竖直光滑轴O转动,另一端与质量为m的小木块相连.木块以水平初速度v 出发,恰 0 好能完成一个完整的圆周运动.在运动过程中,木块所受摩擦力的大小为( ) A. B. C. D. 答案 B 解析 在运动过程中,只有摩擦力做功,而摩擦力做功与路径有关,根据动能定理 -F·2πL=0-mv2 f 0 可得摩擦力的大小F=,故选B. f 4.如图甲所示,滑轮质量、摩擦均不计,质量为 2 kg的物体在拉力F作用下由静止向上做 匀加速运动,物体速度随时间的变化关系如图乙所示,由此可知( ) A.物体加速度大小为2 m/s2 B.F的大小为21 N C.4 s末F的功率为42 W D.0~4 s内F的平均功率为42 W 答案 C 解析 v-t图像的斜率表示物体加速度,由题图乙可知,a=0.5 m/s2,由2F-mg=ma可得: F=10.5 N,A、B均错误;4 s末F的作用点的速度大小为v =2v =4 m/s,故4 s末F的功 F 物 率为P=Fv =42 W,C正确;0~4 s内物体上升的高度h=at2=4 m,力F的作用点的位移l F =2h=8 m,拉力F所做的功W=Fl=84 J,故平均功率==21 W,D错误. 5.(多选)(2022·广东卷·9)如图所示,载有防疫物资的无人驾驶小车,在水平MN段以恒定功 率200 W、速度5 m/s匀速行驶,在斜坡PQ段以恒定功率570 W、速度2 m/s匀速行驶.已 知小车总质量为50 kg,MN=PQ=20 m,PQ段的倾角为30°,重力加速度g取10 m/s2,不 计空气阻力.下列说法正确的有( ) A.从M到N,小车牵引力大小为40 NB.从M到N,小车克服摩擦力做功800 J C.从P到Q,小车重力势能增加1×104 J D.从P到Q,小车克服摩擦力做功700 J 答案 ABD 解析 小车从M到N,依题意有P=Fv=200 W, 1 1 代入数据解得F=40 N,故A正确; 依题意,小车从M到N,因匀速行驶,小车所受的摩擦力大小为F =F=40 N, f1 则摩擦力做功为W=-40×20 J=-800 J, 1 则小车克服摩擦力做功为800 J,故B正确; 依题意,从P到Q,重力势能增加量为 ΔE=mg·PQsin 30°=5 000 J,故C错误; p 依题意,小车从P到Q,摩擦力大小为F ,有 f2 F +mgsin 30°=, f2 摩擦力做功为W=-F ·PQ, 2 f2 联立解得W=-700 J, 2 则小车克服摩擦力做功为700 J,故D正确. 6.(2023·黑龙江佳木斯市高三模拟)用铁锤把小铁钉钉入木板,设木板对钉子的阻力与钉进 木板的深度成正比.已知铁锤第一次将钉子钉进d,如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功 与第一次相同,那么,第二次钉子进入木板的深度为( ) A.(-1)d B.(-1)d C. D.d 答案 B 解析 铁锤每次敲钉子时对钉子做的功等于钉子克服阻力做的功,由于阻力与深度成正比, 可用阻力的平均值求功,据题意可得W=d=d,W=d′=d′,联立解得d′=(-1)d,故 A、C、D错误,B正确. 7.(2023·山东烟台市高三检测)一辆汽车在平直公路上由静止开始启动,汽车先保持牵引力 F 不变,当速度为v 时达到额定功率P,此后以额定功率继续行驶,最后以最大速度v 匀 0 1 e m 速行驶.若汽车所受的阻力F 为恒力,汽车运动过程中的速度为v、加速度为a、牵引力为 f F、牵引力的功率为P,则下列图像中可能正确的是( )答案 C 解析 因为汽车先保持牵引力F 不变,由牛顿第二定律可得F -F=ma,又因为汽车所受 0 0 f 的阻力F 为恒力,所以开始阶段汽车做匀加速直线运动,所以 v-t图像开始应有一段倾斜 f 的直线,故A错误;因为当速度为v 时达到额定功率P,此后以额定功率继续行驶,则满 1 e 足P=Fv,即F与v成反比,F与成正比,所以F-v图像中v ~v 段图像应为曲线,F与 e 1 m 图像中~段图像应为直线,故B错误,C正确;因为当速度为v 之前,保持牵引力F 不变, 1 0 则功率满足P=Fv,即P与v成正比,所以P-v图像中0~v 段图像应为过原点的直线, 0 1 故D错误. 8.(多选)地下矿井中的矿石装在矿车中,用电机通过竖井运送至地面.某竖井中矿车提升的 速度大小v随时间t的变化关系如图所示,其中图线①②分别描述两次不同的提升过程,它 们变速阶段加速度的大小都相同;两次提升的高度相同,质量相等.不考虑摩擦阻力和空气 阻力.对于第①次和第②次提升过程,下列说法正确的有( ) A.矿车上升所用的时间之比为4∶5 B.电机的最大牵引力之比为2∶1 C.电机输出的最大功率之比为2∶1 D.电机所做的功之比为4∶5 答案 AC 解析 由题图可得,变速阶段的加速度大小a=,设第②次所用时间为t ,根据速度-时间 2 图像与时间轴所围的面积等于位移(此题中为提升的高度)可知,×2t×v =[t +(t - 0 0 2 2 t)]×v ,解得:t =,所以第①次和第②次矿车上升所用时间之比为2t∶=4∶5 ,选项A 0 0 2 0 正确.由于两次提升过程变速阶段的加速度大小相同,在匀加速阶段,由牛顿第二定律,F -mg=ma,可得电机的最大牵引力之比为1∶1,选项B错误.由功率公式,P=Fv,电机 输出的最大功率之比等于最大速度之比,为2∶1,选项C正确.加速上升过程的加速度a 1 =,加速上升过程的牵引力F =ma +mg=m(+g),减速上升过程的加速度a =-,减速上 1 1 2 升过程的牵引力F =ma +mg=m(g-),匀速运动过程的牵引力F =mg.第①次提升过程做 2 2 3 功 W =F××t×v +F××t×v =mgvt ;第②次提升过程做功 W =F××t×v + 1 1 0 0 2 0 0 00 2 1 0 0 F×t×v+F××t×v=mgvt,两次做功相同,选项D错误. 3 0 0 2 0 0 009.(2021·湖南卷·3)“复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的.总质量 为m的动车组在平直的轨道上行驶.该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功 率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比(F 阻 =kv,k为常量),动车组能达到的最大 速度为v .下列说法正确的是( ) m A.动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变 B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动 C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶的速度为v m D.若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间 t达到最大速度 v ,则这一过程中该动车组克服阻力做的功为mv 2-Pt m m 答案 C 解析 对动车组由牛顿第二定律有F -F =ma, 牵 阻 动车组匀加速启动,即加速度a恒定,但F =kv随速度增大而增大,则牵引力也随阻力增 阻 大而增大,故A错误; 若四节动力车厢输出功率均为额定值,则总功率为 4P,由牛顿第二定律有-kv=ma,故可 知加速启动的过程,牵引力减小,阻力增大,则加速度逐渐减小,故B错误; 若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,动车组匀速行驶时加速度为零,有=kv, 而以额定功率匀速行驶时,有=kv , m 联立解得v=v ,故C正确; m 若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间t达到最大速度v , m 由动能定理可知4Pt-W =mv 2-0, 克阻 m 可得动车组克服阻力做的功为 W =4Pt-mv 2,故D错误. 克阻 m 10.一辆汽车由静止开始沿平直公路行驶,汽车所受牵引力F随时间t变化关系图线如图所示. 若汽车的质量为1.2×103 kg,阻力恒定,汽车的最大功率恒定,则以下说法正确的是( ) A.汽车的最大功率为5×104 W B.汽车匀加速运动阶段的加速度为 m/s2 C.汽车先做匀加速运动,然后再做匀速直线运动 D.汽车从静止开始运动12 s内的位移是60 m 答案 A 解析 由图可知,汽车在前4 s内的牵引力不变,汽车做匀加速直线运动,4~12 s内汽车的 牵引力逐渐减小,则车的加速度逐渐减小,汽车做加速度减小的加速运动,直到车的速度达到最大值,以后做匀速直线运动,可知在4 s末汽车的功率达到最大值;汽车的速度达到最 大值后牵引力等于阻力,所以阻力 F=2×103 N,前4 s内汽车的牵引力为F=5×103 N, f 由牛顿第二定律F-F=ma可得a=2.5 m/s2,4 s末汽车的速度v =at =2.5×4 m/s=10 m/s, f 1 1 所以汽车的最大功率P=Fv =5×103×10 W=5×104 W,A正确,B、C错误;汽车在前4 1 s内的位移x =at2=×2.5×42 m=20 m,汽车的最大速度为v == m/s=25 m/s,汽车在4 1 1 m ~12 s内的位移设为x ,根据动能定理可得Pt-Fx =mv 2-mv2,代入数据可得x =42.5 2 f 2 m 1 2 m,所以汽车的总位移x=x+x=20 m+42.5 m=62.5 m,D错误. 1 2 11.质量为1.0×103 kg的汽车,沿倾角为30°的斜坡由静止开始向上运动,汽车在运动过程 中所受摩擦阻力大小恒为2 000 N,汽车发动机的额定输出功率为5.6×104 W,开始时以a =1 m/s2的加速度做匀加速运动(g取10 m/s2).求: (1)汽车做匀加速运动的时间; (2)汽车所能达到的最大速率; (3)若斜坡长143.5 m,且认为汽车到达坡顶之前已达到最大速率,汽车从坡底到坡顶所需时 间. 答案 (1)7 s (2)8 m/s (3)22 s 解析 (1)由牛顿第二定律得 F-mgsin 30°-F=ma f 设匀加速过程的末速度为v,则有P=Fv v=at,解得t=7 s. 1 1 (2)当达到最大速度v 时,加速度为零, m 有F =mgsin 30°+F m f 则有P=F v =(mgsin 30°+F)v m m f m 解得v =8 m/s. m (3)汽车匀加速运动的位移x=at2,在后一阶段对汽车由动能定理得 1 1 Pt-(mgsin 30°+F)x=mv 2-mv2 2 f 2 m 又有x=x+x,解得t≈15 s 1 2 2 故汽车运动的总时间为t=t+t=22 s. 1 2 12.一辆玩具赛车在水平直线跑道上由静止开始以 10 kW的恒定功率加速前进,赛车瞬时速 度的倒数和瞬时加速度a的关系如图所示,已知赛车在跑道上所受到的阻力恒定,赛车到达 终点前已达到最大速度.下列说法中正确的是( )A.赛车做加速度逐渐增大的加速直线运动 B.赛车的质量为20 kg C.赛车所受阻力大小为500 N D.赛车速度大小为5 m/s时,加速度大小为50 m/s2 答案 C 解析 由牛顿第二定律有-F=ma,可知赛车做加速度逐渐减小的加速直线运动,将公式 f 整理得=a+,可见-a图像的斜率恒定为,与纵轴的截距为,可得=0.05 s/m,= s3/m2, 解得m=25 kg,F=500 N,将v=5 m/s代入公式,解得a=60 m/s2,故C正确,A、B、D f 错误.