机车启动模型

1、1汽车牵引着高射炮以36km/h的速度匀速前进，汽车发动机的输出功率为60kw，则汽车和高射炮在前进中所受的阻力为 2质量为2×103 kg的汽车，发动机输出功率为30×103 W在水平公路上能达到的最大速度为15 m/s，设阻力恒定。求：（1）汽车所受的阻力f（2）汽车的速度为10m/s时，加速度a的大小（3）若汽车从静止开始保持2m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？3汽车发动机的额定功率为40KW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的01倍（g取10m/s 2），求：（1）汽车在路面上能达到的最大速度？（2）若汽车以额定功

2、率启动，当汽车速度为10m/s时的加速度？（3）若汽车从静止开始保持1m/s 2的加速度作匀加速直线运动，达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。求汽车作匀加速直线运动所用的时间？汽车从达到额定输出功率到获得最大行驶速度所用的时间？总时间呢？4汽车在平直的公路上由静止匀加速启动，设汽车在运动过程中所受阻力不变，最终汽车的速度达到最大，用F表示牵引力，P表示输出功率，v表示速度，以下图像能正确表示该过程各物理变化关系的是_。5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

3、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（ ）A120kw B100kw C80kw D60kw6起重机将放置在地面上的重物竖直向上提起，重物先加速上升，然后以稳定的速度继续上升，整个过程中保持起重机牵引力的功率不变，则起重机的牵引力（ ）A.保持不变 B.不断减小 C.先增大后不变 D.先减小后不变7一辆机动车在平直的公路上由静止启动开始做直线运动，图中图线A表示该车运动的速度和时间的关系，图线B表示车的功率和时间的关系设车在运动过程中阻力不变，车在6s末前做匀加速运动，在16s末开始匀速运动可知车的质量为 kg

4、，车从静止开始到16s末内的总位移为 m8一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图象如图所示若已知汽车的质量m，牵引力F1 和速度v1及该车所能达到的最大速度v3则根据图象所给的信息，能求出的物理量是（ ）A汽车运动中的最大功率为F1v1B速度为v2时的加速度大小为C汽车行驶中所受的阻力为D恒定加速时，加速度为9汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动能正确表示这一过程中汽车牵引力F随时间t、速度v随

5、时间t变化的图象是（ ）AB CD10一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶，阻力恒定为f. t1时刻驶入一段阻力为2f的路段继续行驶t2时刻驶出这段路，阻力恢复为f.行驶中汽车功率恒定，则汽车的速度v及牵引力F随时间t的变化图象可能是 （ ）11如图所示，水平传送带正以v=2m/s的速度运行，两端的距离为l=8m.把一质量为m=1kg的物体轻轻放到传送带上，物体在传送带的带动下向右运动.物体与传送带间的动摩擦因数=0.1，则把这个物体从传送带左端传送到右端的过程中，摩擦力对其做功及摩擦力做功的平均功率分别为 （ ）A2J B8J C1W D0.4W12如图所示，长为L的长木板水平放置，在木板的A端

6、放置一个质量为m的小物块.现缓慢地抬高A端，使木板以左端为轴转动，当木板转到与水平面的夹角为时小物块开始滑动，此时停止转动木板，小物块滑到底端的速度为v，则在整个过程中( ) A支持力对小物块做功为mgLsinB静摩擦力对小物块做功为0C静摩擦力对小物块做功为mgLsinD滑动摩擦力对小物块做功为13如图所示，水平路面上有一辆质量为M的汽车，车厢中有一个质量为m的人正用恒力F向前推车厢，在车以加速度a向前加速行驶距离L的过程中，下列说法正确的是( )A人对车的推力F做的功为FL B人对车做的功为maLC车对人的作用力大小为ma D车对人的摩擦力做的功为(Fma)L14一质量为m的小球，用长为l

7、的轻绳悬挂于O点。小球在水平力F的作用下，从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点，如图所示，力F所做的功为（ ）A.mglcos B.Flsin C.mgl （1cos） D.Flcos参考答案16000N【解析】试题分析：汽车匀速行驶时，汽车受到的阻力的大小和汽车的牵引力大小相等，由P=Fv=fv可以求得阻力解：36km/h=10m/s，汽车匀速行驶时，阻力等于牵引力，则：f=F=故答案为：6000N【点评】本题主要考查了汽车功率与牵引力的关系，关键是熟练应用功率的变形公式、平衡条件解题，难度不大，属于基础题2（1）2×103N；（2）0.5m/s2（3）2.5s【解析】试题分析：（1）

8、由于匀速运动 F=f 由P=Fv得=2×103N（2）由牛顿第二定律有：又P=Fv 解得：=0.5m/s2（3）由牛顿第二定律有：=5m/s =2.5s考点：功率；牛顿第二定律.3（1）20m/s（2）1m/s2（3）10s；475s；575s【解析】试题分析：（1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得：所以m/s（2）当速度v =10m/s时，N，根据牛顿第二定律得，解得 m/s2=1 m/s2（3）若汽车从静止开始做匀加速直线运动，当达到额定功率时，匀加速阶段结束由，解得匀加速阶段的牵引力 N=4000N匀加速运动的末速度，m/s=10m/s则匀加速运动的时间s=10

9、s之后做加速度逐渐减小的加速运动，直到达到最大速度，由动能定理得， 代入数据，解得 s则s考点：动能定理；牛顿第二定律4ABCDE【解析】试题分析：在刚开始汽车做匀加速运动，加速度恒定，因为阻力不变，所以牵引力也恒定不变，根据公式，随着速度的增大，功率也在增大，当达到额定功率时，以恒定功率运动，由于速度在增大，所以牵引力减小，根据公式，即加速度在减小，当时速度最大，故牵引力先恒定不变，然后减小，和速度成反比，汽车的速度先均匀增大后做加速度减小的加速运动，达到最大速度后匀速不变，功率先增大，后恒定不变，故ABC正确；由于在达到额定功率后，P是恒定的，所以根据可得F和v成反比，即DE正确；考点：考

10、查了机车启动的两种方式【名师点睛】解决本题的关键通过图线知道汽车先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的加速运动，最后做匀速直线运动，功率先增大后保持不变。5B【解析】试题分析：当速度最大时，牵引力等于阻力，根据P=Fvm=fvm求出阻力的大小根据P=Fv求出汽车匀加速直线运动的最大速度，将15m/s与匀加速直线运动的最大速度进行比较，因为汽车一旦达到匀加速直线运动的最大速度，功率达到额定功率，以后功率保持不变解：当速度最大时，F=f有P=fvm，则f=根据牛顿第二定律有：Ff=ma则牵引力F=f+ma=4000+4×103×1N=8000N匀加速直线运动的最大速度当速度大

11、于12.5m/s时，功率达到额定功率，则当汽车的速度达到15m/s时，汽车的实际功率P=P=100kW故选：B【点评】解决本题的关键知道发动机功率P=Fv，知道当速度达到最大时，牵引力等于阻力以及知道以恒定加速度运动在整个过程中的运动情况【答案】D【解析】试题分析：保持起重机牵引力的功率不变，重物的速度先增大后不变，根据知，起重机的牵引力先减小后不变故ABC错误，D正确。考点：功率、平均功率和瞬时功率【名师点睛】本题类似于汽车的启动方式，属于恒定功率起动的问题，关键要抓住起重机牵引力的功率等于牵引力与速率的乘积，由公式分析。7562.5，129【解析】试题分析：当牵引力等于阻力时，速度取到最大

12、值，根据求解阻力，根据速度图象求出匀加速运动的加速度，根据P=Fv求出匀加速运动的牵引力，再根据牛顿第二定律求出机动车的质量，016s内的过程，根据动能定理列式求解16s末内的总位移解：根据速度时间图象可知，机动车先做匀加速运动，后做变加速运动，最后做匀速运动，最大速度vm=12m/s，06s内的加速度，根据图线B可以机车的额定功率P0=18000W，当牵引力等于阻力时，速度取到最大值，则阻力=，匀加速运动的牵引力F=，根据牛顿第二定律得：Ff=ma解得：m=562.5kg016s内的过程，根据动能定理得：Ptfx=解得：x=129m故答案为：562.5，129【点评】本题考查的是机车启动问题

13、汽车通常有两种启动方式，即恒定加速度启动和恒定功率启动要求同学们能对两种启动方式进行动态分析，能画出动态过程的方框图，公式p=Fv，p指实际功率，F表示牵引力，v表示瞬时速度当牵引力等于阻力时，机车达到最大速度8AC【解析】试题分析：汽车先做匀加速运动，再以恒定功率运动，对汽车受力分析后根据牛顿第二定律列方程，再结合图象进行分析即可解：A、根据牵引力和速度的图象和功率P=Fv得汽车运动中的最大功率为F1v1，故A正确B、汽车运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，所以速度为v2时的功率是F1 v1，根据功率P=Fv得速度为v2时的牵引力是，对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和

14、阻力，该车所能达到的最大速度时加速度为零，所以此时阻力等于牵引力，所以阻力f=根据牛顿第二定律，有速度为v2时加速度大小为a= ，故B错误，C正确D、根据牛顿第二定律，有恒定加速时，加速度a= ，故D错误故选AC【点评】本题关键对汽车受力分析后，根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式，再结合图象进行分析求解9AD【解析】解：A、首先P=Fv，开始的时候p=F0V0，功率降一半的时候，速度不能瞬间改变，所以瞬间变化的是力F，减小一半由于一开始匀速，所以摩擦力等于F，故功率减半，导致牵引力下降，汽车开始减速，减速过程中，牵引力慢慢增大，减速的加速度越来越小，所以t1到t2时刻的速度图象慢慢变

15、得平缓，t2时刻减速的加速度为0故A正确，B错误C、由于t1时刻，力突然减小，减速的加速度很大，速度快速的减小，根据p=Fv，力F增加的较快，待速度下降越来越慢的时候，F增加的速度也变慢，曲线逐渐变的平稳，故C错误，D正确故选：AD【点评】要注意P=Fv的使用了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题，注意速度不能瞬间改变10AC【解析】试题分析：t1之前，汽车做匀速直线运动，牵引力与阻力相等，t1时刻后阻力变为2f，汽车做减速运动，由知，随着速度的减小，牵引力逐渐的增大，即汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当牵引力增大到2f时，汽车做匀速运动。t

16、2时刻后，汽车驶出这段路，阻力恢复为f，这时牵引力为2f大于阻力f，汽车做加速运动，由知，随着速度的增加，牵引力逐渐的减小，加速度逐渐减小。由上分析知，A、C对。考点：机车启动。【名师点睛】“机车的启动”模型：物体在牵引力（受功率和速度制约）作用下，从静止开始克服一定的阻力，最后达到最大速度的整个加速过程，可看作“机车的启动”模型（1）恒定功率启动（所受阻力一定）先做变加速（a减小）运动，再做匀速（a0）运动，在此过程中，F牵、v、a的变化情况是：（2）恒定加速度启动（所受阻力一定）先做匀加速运动，再做变加速运动，最后匀速运动，具体变化过程如下（3）启动过程满足的运动规律机车的功率PFv机车的

17、加速度a当机车的速度达到最大时，FFf，a0，最大速度vm11AD【解析】试题分析：物体在传送带摩擦力作用下做匀加速运动，根据牛顿第二定律知，物体加速运动的加速度为：a=g=1m/s2，所以物体匀加速运动的时间为：物体做匀加速运动的位移为：，所以物体匀速运动的位移为：x2=l-x1=8m-2m=6m物体匀速运动的时间为：，所以从A到B过程中摩擦力对物体做的功为：Wf=fx1=mgx1=0.1×1×10×2J=2J；从A到B过程中摩擦力对物体做功的平均功率为：，故选AD.考点：牛顿第二定律；功和功率.12ABD【解析】试题分析：木板被抬高的过程中，由于物体没滑动，故只有重力和支持力做功，静摩擦力做功为零，由动能定理，故支持力对小物块做功为mgLsin，选项AB正确，C错误；物块滑动过程中，由动能定理可得：，即，选项D正确；故选ABD.考点：动能定理的应用.13AD【解析】试题分析：人对车做功为W=FL，故A正确