高一物理下学期期末考试重点测试《机车启动问题》(P=FV公式)(含解析)

1、F和它的瞬时功【题文】火车在一段水平的直线轨道上匀加速运动，若阻力不变，则牵引力率P的变化情况是()B、F变小，P不变D、F不变，P不变A F不变，P变大C F变大，P变大【答案】A【解析】试题分析：由于火车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得,由于f不变，a不变，所以火车的牵引力F不变，火车的功率F =二，F不变，但是火车的速度v在不断的增加，所以火车的功率在不断的变大，所以A正确.故选A.考点：功率、平均功率和瞬时功率.w点评：分析火车的瞬时功率只能用功率二=一二 来分析，公式上二一求出的是平均功率的大小.t来源：2012-2013学年江西省南昌市第二中学高一下学期期中考试物理试题(带解

2、析)【题文】某汽车发动机的额定功率为P= 6.0 X 10 4 W汽车的质量为 m 5.0 X 10 3 kg ,该车在水平路面上沿直线行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10 m/s2.试求：(1) 汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？(2) 若汽车从静止开始且保持以a= 0.5 m/s 2的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？【答案】12m/s16s【解析】试题分析：(1)设汽车以额定功率启动达到最大速度vm时牵引力为F,此时汽车的加速度a=0.根据牛顿第二定律和功率的表达式F- f = ma= 0 f = 0.1 mgP= Fvm联立解得Vm= 12 m/s.(2)

3、设汽车从静止开始做匀加速运动终止时的速度为v,这一过程所用的时间为t,由于速度为v时汽车的实际功率 F v等于汽车的额定功率P根据匀变速运动公式和牛顿第二定律得F f = mav= at F v = P联立解得t = 16 s.考点：本题考查了汽车启动，点评：汽车以额定功率启动达到最大速度Vm时牵引力为F,此时汽车的加速度 a= 0.然后结合牛顿运动定律，可解出汽车的最大速度，由于速度为v时汽车的实际功率 F v等于汽车的额定功率P.根据匀变速运动公式和牛顿第二定律可解得来源：2012-2013学年河北省馆陶一中高一下学期期中考试物理试题（带解析）【题文】关于功率公式 P= 和P=Fv,下列说

4、法中正确的是（）A. 由P= 知，只要知道W和t就可求出任意时刻的功率B. 由P=Fv只能求某一时刻的瞬时功率C. 由P=Fv知汽车的功率与它的速度成正比D. 由P=Fv知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比【答案】D【解析】 试题分析：由P=，知道 W和t可以求出在t这一段时间间隔内的平均功率，而不是任意时I刻的瞬时功率，A错误。P=Fv,当v为平均速度是，求出的 P为平均功率，B错误。由于F大 小可能变化，所以不能说汽车的功率与它的速度成正比。D选项P大小确定，F与v成反比，D正确。考点：功率点评：考察学生对功率的物理意义和公式的理解，难度不大，考察学生对这些公式的应用能力。来源：2

5、012-2013学年重庆市重庆一中高一 4月月考物理试题（带解析）【题文】卡车在平直公路上从静止开始加速行驶，经时间前进距离，速度达到最大值，设此过程中发动机功率恒为，卡车所受阻力为，则这段时间内，发动机所做的功为A. B.C.fD. 八【答案】AD【解析】试题分析：由于行驶过程中发动机功率恒为，所以这段时间内，发动机所做的功疗-乂，当达到最大速度时有汙二尸；，所以 二戸二J故选AD考点：功率点评：汽车以恒定功率启动过程中，当达到最大速度时牵引力等于汽车受到的阻力。来源：2012-2013学年福建省南安一中高一下学期期中考试物理试题(带解析)【题文】修建高层建筑常用塔式起重机在起重机将质量 m

6、=5X 103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a=0.2 m/s 2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做VmaH1.02 m/s的匀速运动.取g=10 m/s2,不计额外功求：(1) 起重机允许输出的最大功率(2) 重物做匀加速运动所经历的时间【答案】P 0= 5.1 X 104 Wt 1= 5 s【解析】试题分析：(1)设起重机允许输出的最大功率为丹，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力.R) = FoVmax2 Fo=mg 2 代入数据可得 P0= 5.1 X 104 W.1(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率

7、，设此时重物受到的拉力为F,速度为V1,匀加速运动经历时间为 t 1,有：R= FV11 F-mg=ma2 vi = at i1 由并代入数据可得 ti = 5 s1 考点：牛顿运动定律的综合应用点评：高中物理中，分析受力和物理过程是非常重要的最大功率要用第三阶段中的计算，而不能用第一阶段中的F与第三阶段中的 附 的乘积计算，两个 F是不同的；是最终速度，整个过程并不全是匀加速运动，不能用来计算整个过程时间.应该根据 巴：-萨；-农住“沖砲 册来求t 要注意某一时刻的物理量要对应起来.来源：2012-2013学年湖南省浏阳一中高一上学期段考物理试题（带解析）【题文】（文）根据P=FV可知当汽车

8、以一定的功率行驶时A. 速度增大时牵引力也增大B. 要获得较大的牵引力，须减小速度C. 牵引力与速度无关D. 速度减小时牵引力也减小【答案】B【解析】试题分析：根据P=FV公式来看，当一定的功率行驶时，速度越大，牵引力越小，所以为了要获得较大的牵引力，须减小速度，答案为B考点：功率点评：本题考查了对功率 P=FV的理解，其中速度 v为平均速度，则 P为平均功率；v为瞬时 速度，则P为瞬时功率来源：2012-2013学年江苏省沐阳县高一下学期期中调研测试物理试题（带解析）【题文】汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机通过“换挡”可以实现A增大速度，增大牵引力B.增大速度，减小牵引力C.减小速度，减

9、小牵引力D.减小速度，增大牵引力【答案】D【解析】试题分析：汽车上坡时需要较大的牵引力，所以在功率恒定的情况下，由P=Fv可得，需要减速以获取加大的牵引力。故选D 考点：功率点评：汽车发动机的功率是牵引力的功率，根据功率公式P=Fv,采用控制变量法进行分析讨论。来源：2012-2013学年陕西省南郑中学高一下学期期中考试物理试题（带解析）【题文】原来静止的列车在水平轨道上启动后就保持恒定的功率前进，在其后的一段较短的时间内（列车所受阻力恒定）（）A. 列车做匀加速直线运动 B.列车的加速度逐渐减小C.列车的速度先增大后减小D.列车的加速度先增大后减小【答案】B【解析】试题分析：发动机功率 f

10、-.二，刚启动时速度 v较小，牵引力F大，列车做加速运动，速度 v越来越大，牵引力 F越来越小，根据牛顿第二定律F=ma加速度越来越小，AD选项错误，B选项正确。当牵引力减小到等于阻力时，物体所受合力为0,做匀速直线运动，速度不会减小，C选项错误。考点：功率点评：该类型题目要求学生对“恒定功率”启动有较深的认识，掌握以这种启动方式启动过程中哪些物理量是不变的，哪些物理量是变化的。此类型题目可以与v-t图像结合起来，考察加速过程中加速度、位移如何变化，增加难度。来源：2012-2013学年江苏省扬州中学高一3月月考物理试题（带解析）【题文】飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比，若飞机以速

11、率v匀速飞行时，发动机的功率为 P,则当飞机以速率 n v匀速飞行时，发动机的功率为A. npB. 2npC. n2pD. n3p【答案】D【解析】试题分析：根据P=Fv且匀速时F=f,而孑-匕，即卩-片，若速度为n v,带入则 宀孤比护两者联立则P1- r：P，答案为D考点：功率点评：本题考察了对功率公式的理解。其中F指的是发动机输出牵引力。根据题目条件牵引力等于阻力。另外有机车的两种启动方式启动问题。来源：2012-2013学年江苏省涟水金城外国语学校高一下学期期初检测物理题（带解析）【题文】完全相同的甲、乙两辆汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀 速齐头并进，某一时刻两拖

12、车同时与汽车脱离之后，甲车保持原来的牵引力继续前进，乙车 保持原来的牵引力功率继续前进，则一段时间后A. 甲车超前，乙车落后B. 乙车超前，甲车落后C. 它们仍齐头并进D. 甲车先超过乙车，后乙车又超过甲车【答案】A【解析】试题分析：由题意知，甲乙两车在拖车脱离后的瞬间汽车牵引力相同，阻力相同，则汽车的 速度、加速度均相同，但甲保持牵引力不变，始终做加速度恒定的匀加速运动即加速度保持P不变，而乙车保持功率不变，据-F 知牵引力-即乙车的牵引力随着速度的增加而v减小，故同时开始运动后甲车将超在乙前，故A选项正确，BCD错误.考点：考查了机车启动方式点评：本题的本质类似于是汽车的两种启动方式：一是

13、以恒定的牵引力做匀加速运动，另一种是以恒定的功率做加速运动，考虑到P=FV,以恒定功率加速运动的汽车随着速度的增大而牵引力减小，故做加速度减小的加速运动开始时甲乙的初速度相同，加速度相同，但甲始 终做匀加速运动，乙做加速度减小的加速运动，固甲超在乙车前.来源：2011-2012学年四川省成都七中高一下学期期末考试物理试题（带解析）【题文】汽车的质量为4吨，最大功率为100kw，在平直的公路上能达到的最大速度是25m/s,现让汽车由静止开始先以 1m/s2匀加速起动到最大功率，再以恒定功率加速到最大速度，整个 过程中汽车所受的阻力大小不变，则当汽车的速度为15m/s时汽车的实际功率为（）A. 1

14、20kwB. 100kwC. 80kwD. 60kw【答案】B【解析】试题分析：当牵引力等于阻力时有最大速度，由严二* J可得&二型:乂、，而在匀加速时P ma =SOOON，由送三F*可得匀加速运动的末速度为 y = _2.5tti slStn s ，说明当汽车的速度为15m/s时汽车已经达到最大功率100kW。故选B考点：汽车启动问题点评：中等难度。汽车启动问题有几个关键点：1、匀加速最后时刻功率达到额定功率；2达到功率后做加速度减小的加速，此过程求位移用动能定理；3、达到最大速度后牵引力等于阻力。来源：2011-2012学年贵州省盘县二中高一下学期期中考试物理试题（带解析）【题文】质量为

15、 m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的阻力大小一定,汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车的车速为时.汽车的瞬4时加速度的大小为（)A.B.-C.D.wavmv【答案】C【解析】由题意知，汽车行驶过程中受到的摩擦阻力为Ff=P/v，当汽车的车速为v/ 4时的牵P AP引力为F= r、，由 F-Ff=ma得 a=3P/ mv, C 对4来源：2011-2012学年吉林省长春二中高一下学期期末考试物理试题（带解析）【题文】质量为 m发动机的额定功率为 P。的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为a时，速度为v，测得发动机的实际功率为 P1,假设运动中所受阻力恒定

16、，则它在平直公路匀速行驶的最大速度是:（）A. vB.D.ma【答案】C所以:【解析】本题考查的是机车启动的问题。速度为v,测得发动机的实际功率为 P1,则有:、_对_ P _时c。A二.门:.，所以正确答案选 rrJCI儿F来源：2011-2012学年云南省玉溪一中高一下学期期末考试物理试题（带解析）【题文】对机车在水平路面上以恒定的加速度启动的过程，下列说法正确的是（）A. 机车先匀加速直线运动，达最大速度后匀速直线运动B. 机车先匀加速直线运动，达额定功率后，做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小为零 后匀速直线运动。C. 匀加速运动过程机车的功率逐渐增大D. 机车的额定功率一定时，阻力

17、越大机车的最大速度越大【答案】BC【解析】当功率增大到额定功率时随着速度的增大，加速度减小，汽车做加速度减小的变加 速直线运动，A错；E对；由P = F v,在匀加速阶段，牵引力不变，速度逐渐增大，功率 逐渐增大，C对；当汽车的速度最大时有F =f,p=fvm D错；来源：2011-2012学年浙江省瑞安中学高一下学期期末考试（理）物理试题（带解析）【题文】把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客 车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫 拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正

18、比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为 160km/h ;现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为480km/h，则此动车组可能（A. 由6节动车加B. 由3节动车加C. 由3节动车加D. 由3节动车加2节拖车编成的3节拖车编成的4节拖车编成的9节拖车编成的【答案】A【解析】设每节动车的额定功率为 P,根据题意有：尸二叫,可求出一节动车提供的功率,把选项分别代入公式，亦 二；;:細偽，可判断A对;来源：2011-2012学年浙江省宁波八校高一下学期期末联考物理试题（带解析）【题文】下表列出了某种型号轿车的部分数据，试根据表中数据

19、回答问题。长/mmx宽/mmx高/mm4871X1835X 1460净重/kg1500传动系统前轮驱动与挡变速发动机型式直列4缸发动机排量（L）2.2最高时速（km/h）252100km/h的加速时间（s）10额定功率（kw）140表格右侧图为轿车中用于改变车速的挡位手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“15”逐挡速度增大，R是倒车挡。试问若轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？若该车以额定功率和最高速度运行时，轿车的牵引力为多大？（）A. “1” 档、2000N B. “5”档、2000NC. “1” 档、4000ND.“5”档、8000N【答案】A【解析】由P=Fv,力越大速

20、度越小，所以应换1挡，当以额定功率行驶时P=140Kw最高速度为252Km/h=70m/s，此时牵引力为 P/v=2000N , A对；来源：2012-2013学年浙江省杭州市西湖高级中学高二开学考试物理试题（带解析）【题文】某兴趣小组的同学对一辆自制遥控小车的性能进行测试。他们让小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，其v-t图像如图所示。已知小车质量为1kg，在2s14s小车功率保持不变，在 14s末关闭遥控器而让小车自由滑行。v-t图像中除2s10s图像为曲线外，其余时间图像均为直线。在整个运动过程中小车所受的阻力视为不变。g=10m/s2。求:(1) 小车受到

21、的阻力大小；(2) 小车在匀速行驶阶段的功率；(3) 小车在变加速运动过程中的位移大小。【答案】(1)f=1.5N ( 2)P=9W(3)s=39m【解析】(1)在14s18s小车在阻力作用下做匀减速运动,由图a=1.5m/s 21分由牛顿第f=ma1分解f=1.5N1分(2) 在10s14s小车匀速运动， 牵引力F=f分根P=Fv1分解P=9W1分(3) 小车在2s10s内做变加速运动根据动能Pt-fs= mv - mv2分解得：s=39m本题考查机车启动的应用，当小车制动后只受阻力作用，由速度图像可读出14到18s间的加速度大小，由牛顿第二定律可求得阻力大小，当小车匀速运动时，牵引力等于阻

22、力，由公式P=Fv可求得功率大小，小车在变加速阶段的位移可根据动能定理求得，其中牵引力做功可根据公式W=Pt求得来源：2011-2012学年广东省实验中学高一下学期期末考试物理试题(带解析)【题文】(7分)汽车发动机的额定功率为60kW其质量为kg，在水平路面上行驶时受阻力恒定为汀冲.帯，试求:(1) 汽车所能达到的最大速度；(2) 若汽车以厂的加速度由静止开始做匀加速运动，则汽车受到的牵引力多大?(3) 汽车匀加速运动的时间多长？F “v【答案】(1)(2)ia【解析】(1)当汽车以最大速度行驶时F=f=由得v= =12m 5 f(2) 由牛顿第二定律F - f = ma代入数据得 =:(3) 汽车做匀加速运动到最大速度时，达到额定功率，此时速度Pv =F代入数据得-咅小F本题考查机车启动问题，当牵引力等于阻力时速度最大，再牛顿第二定律可求得匀加速直线运动时牵引力大小来源：2012届浙江省临海市白云高级中学高一