高一物理 机车启动

机车启动
变加速——匀速
匀加速——变加速——匀速1.某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究。

他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v －t 图象。

已知小车在0～2s 内做匀加速直线运动，2s ～10s 内小车牵引力的功率保持不变，在10s 末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m ＝1kg ，整个过程中小车受到的阻力保持不变。

求： ⑴.小车所受的阻力f 是多大？
⑵.在2～10s 内小车牵引力的功率P 是多大？ ⑶.小车在加速过程中的总位移s 是多大？
F =f =kmg P =Fv üýÞF =f =kmg P =Fv üýþÞ
2.一新型赛车在水平专用测试到上进行测试，该车
总质量为m＝1×103kg，由静止开始沿水平测试道
运动，传感设备记录其运动的v－t图像如图所
示。

该车运动中受到的摩擦阻力（含空气阻力）恒
定，且摩擦阻力跟车对路面压力的比值为μ＝
0.2。

塞车在0～5s的v－t图像为直线，5s末起达到该车发动机的额定牵引功率并保持该功率行驶，在5s～20s之间，赛车的图像先是一段曲线，后为直线，取g＝10m/s2，试求：
⑴.该车发动机牵引力的额定功率；
？
⑵.该车的最大速度v
max
⑶.该车出发后前20s内的位移。

3.电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的重力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200w，要将此物体由静止起用最快的方式吊起90m（已知此物体在被吊高接近90m时，已开始以最大速度匀速上升）所需的时间为多少？
4.一辆汽车质量为1×103kg ，最大功率为2×104W，在水平
路面由静止开始作直线运动，最大速度为v
，运动中汽车所
2
受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103N ，其行驶过程
中牵引力F与车速的倒数1/v的关系如图所示，试求：
⑴.根据图线ABC判断汽车作什么运动？
的大小；
⑵.v
2
⑶.整个运动中的最大加速度；
⑷.当汽车的速度为10m/s时发动机的功率为多大？
5.如下图所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，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v-F -1图象。

假设某次实验所得的图象如下右图所示，其中线段AB 与v 轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内v 和F -1
的关系；线段BC 的延长
线过原点，它反映了被提升重物在第二个时间段内v 和F -1的关系；第三个时间段内拉力F 和速度v 均为C 点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映。

实验中还测得重物由静止开始经过t=1.4s ，速度增加到v C =3.0m/s ，此后物体做匀速运动。

取重力加速度g=10m/s 2，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计。

⑴．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。

请分别指出第一个时间段内和第二个时间段内所有其他保持不变的物理量，并求出它们的大小；
⑵．求被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程。

高考试试看
1.（2009 四川理综）如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。

在起重机将质量m ＝5×103kg 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 ＝0.2m/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v m ＝1.02m/s 的匀速运动。

取g ＝10m/s 2，不计额外功，求： ⑴.起重机允许输出的最大功率；
⑵.重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2s 末的输出功率。

16.0
14.0 /N -1 F
2(2015四川理综,9,15分)严重的雾霾天气,对国计民生已造成了严重的影响,汽车尾气是形成雾霾的重要污染源,“铁腕治污”已成为国家的工作重点。

地铁列车可实现零排放,大力发展地铁,可以大大减少燃油公交车的使用,减少汽车尾气排放。

若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动,先匀加速运动20 s达最
高速度72 km/h,再匀速运动80 s,接着匀减速运动15 s到达乙站停住。

设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106 N,匀速运动阶段牵引力的功率为6×103 kW,忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。

(1)求甲站到乙站的距离;
(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同,求公交车排放气态污染物的质量。

(燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物
3×10-6克)
山路之上，一汽车驶近，路边寺庙门旁，一小
和尚高举“回头是岸”横幅，大喊：施主看这
里！车内一年轻人隔窗笑骂：傻逼！瞬间飞驰
转弯而去。

10秒钟后，碰撞惨叫坠落声传来。

当晚，禅房内，小和尚对住持说：师父，是不
是还是直接写“前方桥梁已断”好一些？
课后练习
1.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.np；
B.2np；
C.n2p；
D.n3p。

2.汽车在水平公路上行驶，车受的阻力为车重的0.01倍，当速度为4 m/s时，加速度为0.4 m/s2.若保持此时的功率不变继续行驶，汽车能达到的最大速度是________m/s. （g取10 m/s2）
3.额定功率为80 kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s.已知汽车的质量为2×103 kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为
2 m/s2.假定汽车在整个运动过程中阻力不变.求：
⑴.汽车受到的阻力F
；
f
⑵.汽车在3 s末的瞬时功率。

5.质量为m=4×103 kg的汽车发动机的额定功率P
=40×103 W，汽车从静止开
=2×103 N，始，以a=0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，所受阻力恒为F
f
求：
⑴.汽车匀加速运动所用的时间t；
；
⑵.汽车可达的最大速度v
m
/3时的加速度a′
⑶.汽车速度为2v
m。