2019-2020年鲁教版高一物理必修2课时同步练习卷：机车启动问题
鲁科版高中物理必修二1、功率及功率的计算2、汽车的起动问题
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作1、功率及功率的计算2、汽车的起动问题细解知识点1. 功率：物体所做的功与完成这些功所用时间的比值，叫功率。
①功率是标量，但是它有正负之分。
②功率是表示物体做功快慢的物理量。
平均功率公式为P＝W/t瞬时功率公式：P＝Fvcosα2. 关于汽车的起动问题引例：汽车发动机的额定功率是60千瓦，汽车质量是5吨，当汽车在水平路面上行驶时，设阻力是车重的1/10倍，若汽车从静止开始保持以1米/秒2的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？解析：上面的题目属于“机车起动类问题”。
机车的起动主要包括两种情况，一类是“匀加速起动”和“最大功率起动”。
其中多数的题是“匀加速起动”，因为这一类题更能锻炼人的思维。
下面对机车的这两种起动方式进行分析。
首先是“匀加速起动”过程的分析：匀加速起动过程实际包括两个过程：（如上图）“过程１”是真正的匀加速过程，在此过程中，速度由零开始不断增加，功率也由零开始逐渐增加；因为加速度是不变的，所以在此过程中牵引力也是不变的（因为加速度a是由牵引力F和阻力f的合力除以质量m得到的）。
此过程的结束就是第二个过程的开始，以“功率P达到最大，但速度没有达到最大”为标志。
在“过程２”中因为还有加速度的存在，所以速度ｖ会不断增加，在功率P不变的情况下，根据P＝Fv，就可知道牵引力F不断减小，加速度a也相应减小。
第二过程结束的标志就是“机车的功率最大，速度也是最大”，到此为止，整个起动过程结束。
再以后，机车将以匀速直线运动，功率不变。
（注：这里之所以称为“机车”，是因为此类型的题完全可以是汽车、火车、轮船、摩托等动力机械的起动问题。
）第二类起动是“最大功率起动”。
比如在赛车比赛时，一般都是最大功率起动问题。
机车的起动只有一个过程，在此过程中，机车不断加速，因为开始时机车已经达到最大功率，所以在速度不断增大的时候，牵引力F会不断减小，加速度a也不断减小，但因为加速度的方向和速度的方向相同，所以无论加速度a怎样小，速度ｖ也是增加的。
鲁科版 高一 第1章 功和功率 专项2 机车启动问题 天天练
鲁科版 高一 第1章 功和功率 专项2 机车启动问题 天天练一、单选题1. 某质量为m的电动玩具小车在平直的水泥路上由静止开始加速行驶。
经过时间t前进的距离为x，且速度刚好达到最大值v max，设这一过程中电动机的功率恒为P，小车受到的阻力恒为F，则t时间内（）A．小车做匀加速运动B．小车受到的牵引力逐渐增大C．合外力对小车所做的功为PtD．合外力对小车所做的功为Pt-Fx2. 当前我国“高铁”事业发展迅猛．假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其图象如图所示，已知在0～t1时间内为过原点的倾斜直线，t1时刻达到额定功率P，此后保持功率P不变，在t3时刻达到最大速度v3，以后匀速运动．下列判断正确的是（）A．从0至t3时间内，列车一直匀加速直线运动B．t2时刻的加速度大于t1时刻的加速度C．在t3时刻以后，机车的牵引力为零D．该列车所受的恒定阻力大小为二、解答题3. 一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度和速度的倒数图像如图所示．若已知汽车的质量，则根据图像所给的信息，不能求也的物理量是（）A ．汽车的功率B ．汽车行驶的最大速度C ．汽车所受到的阻力D ．汽车运动到最大速度所需的时间4. 一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时,发动机的功率P 随时间t 的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小f 恒定不变．下列描述该汽车的速度随时间t 变化的图像中,可能正确的是( )A ．B ．C ．D ．载重80 kg 电动机的额定输出功率180 W 整车质量40 kg 充电时间 6 h~8 h 额定车速18 km/h 电源输出电压≥36 V 下表是一辆电动自行车的部分参数配置表，其中的额定车速是指该电动自行车满载的情况下，在平直道路上以额定功率匀速行驶时的速度。
5.电源36 V/12 Ah 电动机的额定工作电压/电流36 V/6 A请根据表中的数据，解决下列问题（g取10 m/s2）。
2019-2020年高中物理 第1章 第1节 机械功同步练习(1)鲁科版必修2
2019-2020年高中物理第1章第1节机械功同步练习（1）鲁科版必修2一、选择题1.关于功的概念,下列说法中正确的是A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大B.力对物体做功少,说明物体的受力一定小C.力对物体不做功,说明物体一定无位移D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上位移的大小确定的答案：D2.关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是A.滑动摩擦力总是做负功B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功C.静摩擦力对物体一定做负功D.静摩擦力对物体总是做正功答案：B3.水平面上的物体受水平推力F的作用由静止前进了s米,下列说法正确的是A.有摩擦力时F做功多B.无摩擦力时F做功多C.上述两种情况下F做功一样多D.无法确定答案：C4.关于两个物体间的作用力和反作用力的做功情况是A.作用力做功,反作用力一定做功B.作用力做正功,反作用力一定做负功C.作用力和反作用力可能都做负功D.作用力和反作用力做的功一定大小相等,且两者代数和为零答案：C5.起重机竖直吊起质量为m的重物,上升的加速度是a,上升的高度是h,则起重机对货物所做的功是A.mghB.mahC.m(g＋a)hD.m(g－a)h答案：C6.质量为m的物块A始终附着在倾角为θ的楔形物块B上,如图所示.下列说法中正确的是A.若B向右匀速移动距离s,则B对A做的功为零B.若B向上匀速移动距离s,则B对A做的功为mgsC.若B向左以加速度a移动距离s,则B对A做的功为masD.若B向下以加速度a移动距离s,则B对A做的功为m(g＋a)s答案：BC7.将横截面积为S的玻璃管弯成如图所示的连通器,放在水平桌面上,左、右管处在竖直状态,先关闭阀门K,往左、右管中分别注入高度为h1和h2、密度为ρ的液体,然后打开阀门K,直到液体静止.在上述过程中,重力对液体做的功为A.ρgS(h1－h2)B.ρgS(h1－h2)2C.ρgS(h1－h2)2D.ρgS(h1－h2)答案：C二、非选择题8.一个人从深4 m的水井中匀速提取50 N的水桶至地面,在水平道路上又匀速行走了12 m,再匀速走下6 m深的地下室.则整个过程中此人用来提水桶的力所做的功为________ J.答案：－1009.用绳拉着质量为1 kg的小球匀速下落2 m,拉力做功为________ J；以5 m/s2的加速度提升2 m,拉力做功为________ J；以5 m/s2的加速度匀减速提升2 m,则拉力对小球做的功为________ J.(g取10 m/s2)答案：－20 30 －1010.如图所示,绷紧的传送带始终保持着大小为v＝4 m/s的速度水平匀速运动.一质量m=1 kg的小物块无初速地放到皮带A处,物块与皮带间的动摩擦因数μ=0.2,A、B之间的距离s=6 m.求物块从A到B的过程中摩擦力做了多少功？(g=10 m/s2)答案：8 J2019-2020年高中物理第1章第2节功和能同步测试鲁科版必修2一、选择题1、如图所示，汽车在拱桥上由A点匀速运动到B点，以下说法正确的是（）A、牵引力与摩擦力做的功相等B、牵引力和重力做的总功等于摩擦力做的功C、合外力对汽车不做功D、重力做功的功率保持不变2、在粗糙的水平地面上运动的物体，从a点开始受到一个水平恒力F的作用沿直线运动到b 点，已知物体在b点的速度与在a点的速度大小相等，则从a到b（）A、物体不一定做匀速运动B、F的方向始终与摩擦力方向相反C、F与摩擦力对物体的总功一定为零D、F与摩擦力对物体的总冲量一定为零3、均匀木块M放在光滑水平面上，木块左右两边各有一射手（拿着同样的步枪和子弹）首先左边射手开枪，子弹水平击入木块深度为d1右边射手再开枪，子弹水平击入木块深度为d2（子弹均未穿出木块），则关于子弹击入的深度和射击完毕后木块的运动状态判断正确的是（）A、，木块静止 B、，木块向右运动C、，木块静止D、，木块向右运动4、甲、乙两球在光滑水平轨道上同向运动，已知它们的动量分别是，，甲追乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为，则两球质量m甲、m乙的关系可能是（）A、 B、 C、 D、二、填空题5、横截面为正方形的物体B，质量为M，置于水平地面上，其中央部分是一个空的圆形，圆形轨道是光滑的，如图所示。
2019-2020年鲁教版高一物理必修2课时同步练习卷：机车启动问题.pdf
机车启动问题1.(6分)(多选)设匀速行驶的汽车,发动机的功率保持不变,则( )A.路面越粗糙,汽车行驶得越慢B.路面越粗糙,汽车行驶得越快C.在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得快D.在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得慢2.(6分)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a和速度的倒数图像如图所示。
若已知汽车的质量,则根据图像所给的信息,不能求出的物理量是( )A.汽车的功率B.汽车行驶的最大速度C.汽车所受到的阻力D.汽车运动到最大速度所需的时间3.(6分)(多选)如图所示是新能源电动汽车,假设总质量为 1 000 kg。
行驶中,该车速度在14～20 m/s范围内保持恒定功率20 kW不变。
一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表,记录了该车在位移120～400 m范围内做直线运动时的一组数据如表,设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变,则( )s/m 120 160 200 240 280 320 360 400 v/(m·s-1) 14.5 16.5 18.0 19.0 19.7 20.0 20.0 20.0A.该汽车受到的阻力为 1 000 NB.位移120～320 m过程牵引力保持不变C.位移120～320 m过程不能根据匀变速运动的规律求时间D.该车速度在14～20 m/s范围内可能做匀加速直线运动4.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的功率达到最大值P,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速上升,重物上升的高度为h,则整个过程中,下列说法正确的是( )A.钢绳的最大拉力为B.钢绳的最大拉力为mgC.重物匀加速的末速度为D.重物匀加速运动的加速度为-g5.一辆小汽车在平直路面上由静止启动,在前 5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v -t图像如图所示。
(人教版2019必修第二册)高一物理 专题1：机车的两种启动方式(分层练习)(原卷版+解析)
专题1：机车的两种启动方式一、以恒定功率启动1．（2022春·陕西咸阳·高一期末）一辆汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变，汽车的发动机始终以额定功率输出。
关于牵引力和汽车速度，下列说法中正确的是（）A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B．汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大C．汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大D．当牵引力等于零时，速度达到最大值【答案】C【详解】ABC．根据P Fv=由题意可知汽车的发动机始终以额定功率输出，可知汽车加速行驶时，汽车速度增大，牵引力减小，C正确，AB错误；D．当牵引力等于汽车所受阻力时，汽车速度达到最大值，D错误。
故选C。
2．（2022春·陕西渭南·高一渭南高级中学阶段练习）质量为m的汽车在平直公路上启动，阻力f保持不变，当它以加速度a加速到速度v时，发动机的实际功率正好等于额定功率P，从此时开始，发动机在额定功率下工作，则此后（）A．汽车的牵引力先减小后不变B．汽车的牵引力为f+maC．汽车的最大速度为PmaD．汽车的加速度在增大【答案】A【详解】ABD．由P Fv=，可知当达到速度v后，此时牵引力大于阻力，继续做加速运动，则牵引力减小，由牛顿第二定律可知F f ma-=汽车做加速度减小的加速运动，当牵引力等于阻力时，加速度减小到零，速度达到最大，所以汽车的牵引力先减小后不变，故A正确，BD错误；C．汽车的最大速度为故选A 。
3．（2022春·河北石家庄·高一阶段练习）（多选）连准扬镇高铁扬州段12月11日正式开通，如图所示，“复兴号”列车正沿直线驶出扬州东站，假设列车质量为m ，牵引电机的输出功率恒为P ，所受阻力恒为f 。
某时刻速度为1v 、加速度为1a ，一段时间t 后速度为2v ，在这段时间内位移为x 。
下列关系式正确的是（ ）A ．122v v x t +>B ．11P f a mv m =- C ．21112x v t a t =+ D ．22211122Pt mv mv =-可知速度增大，牵引力减小，加速度减小，即车做加速度减小的变加速直线运动，不是匀变速直线运动，则位移表达式不成立，C错误；A ．根据上述分析，作出v —t 图如图所示由于车做加速度减小的变加速直线运动，则该运动的位移大于如图虚线描述的匀加速直线运动的位移，则有B ．列车速度为v 1时，牵引力是1P v ，根据牛顿第二定律得解得B 正确；D ．根据动能定理可知解得D 错误。
2019-2020年鲁教版高一物理必修2课时同步练习卷：势能及其改变
势能及其改变一、选择题1.(6分)(多选)物体在某一运动过程中,重力对它做了40 J的负功,下列说法中正确的是( )A.物体的高度一定升高了B.物体的重力势能一定减少了40 JC.物体重力势能的改变量不一定等于40 JD.物体克服重力做了40 J的功2.(6分)如图所示,物体A的质量为m,A的上端连接一个轻弹簧,原长为L0,劲度系数为k,整个系统置于水平地面上,现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起,B点上移距离为L,此时物体A也已经离开地面,则下列说法中正确的是( )A.提弹簧的力对系统做功为mgLB.物体A的重力势能增加mgLC.物体A的重力势能增加mg(L-L0)D.物体A的重力势能增加mg(L-)3.(6分)如图所示,在水平地面上平铺着n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h。
如果工人将砖一块一块地叠放起来,那么工人至少做功( )A.n(n-1)mghB.n(n-1)mghC.n(n+1)mghD.n(n+1)mgh4.关于重力势能的几种理解,正确的是 ( )A.重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功B.放在地面上的物体,它的重力势能一定为零C.在不同的高度将某一物体抛出,且落地点在同一水平面上,落地时重力势能相等D.相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,并影响重力势能变化的研究5.如图所示,小明玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是( )A.重力势能减少,弹性势能增加B.重力势能增加,弹性势能减少C.重力势能减少,弹性势能减少D.重力势能不变,弹性势能增加6.如图所示,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直放置,将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放,h1>h2,小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔE p1、ΔE p2的关系中,正确的一组是( )A.ΔE1=ΔE2,ΔE p1=ΔE p2B.ΔE1>ΔE2,ΔE p1=ΔE p2C.ΔE1=ΔE2,ΔE p1>ΔD.ΔE1>ΔE2,ΔE p1>ΔE p27.一物体以初速度v竖直向上抛出,做竖直上抛运动,则物体的重力势能—路程图像应是四个图中的( )8.如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地面高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,则 ( )A.沿轨道1滑下重力做功多B.沿轨道2滑下重力做功多C.沿轨道3滑下重力做功多D.沿三条轨道滑下重力做功一样多9.图中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹,则从起跳至入水的过程中,该运动员的重力势能( )A.一直减小B.一直增大C.先增大后减小D.先减小后增大10.如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端齐平,用细线将物块与软绳连接,物块由静止释放后向下运动,直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面),在此过程中( )A.软绳重力势能共减少了mg lB.软绳重力势能共增加了mg lC.软绳重力势能共减少了mg lD.软绳重力势能共增加了mg l二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位)11.(10分)在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为m的木块相连,若在木块上再作用一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动h,力F做功W1,此时木块再次处于平衡状态,如图所示。
高一物理机车启动P=FV公式试题
高一物理机车启动P=FV公式试题1.一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。
若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2。
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。
汽车的最大行驶速度 m/s；汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间 s。
g=10m/s2【答案】40 35【解析】汽车的最大行驶速度为,匀加速运动时汽车的牵引力为,汽车匀加速所能达到的最大速度为，汽车从匀加速达到最大速度，到匀速运动的过程根据动能定理，解得t=35s【考点】机车在恒定的牵引力及恒定功率下的启动及动能定理。
2.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，如右图所示，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120km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为A．120km/h B．240km/h C．360km/h D．480km/h【答案】C【解析】在机车启动过程中，当阻力等于牵引力时，速度最大，故有：1节动车加3节拖车编成的动车组中，额定功率为，阻力为，故根据公式，有9节动车加3节拖车编成的动车组中，额定功率为，阻力为，故根据公式，有故选C【考点】考查了机车启动点评：关键是知道当阻力等于牵引力时，速度最大，3.为减少二氧化碳排放，我国城市公交推出新型节能环保电动车，在检测某款电动车性能的实验中，质量为 8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为 15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F－图，如图所示(图中 AB、BO 均为直线)．假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则（）A．AB过程电动车做匀加速运动B．BC过程电动车匀加速运动C ．BC 过程电动车的牵引力的功率恒定D ．电动车在B 点速度为v m =3m/s 【答案】ACD【解析】在AB 过程中牵引力F 不变，随着速度的倒数逐渐减小，速度逐渐增大，可以判断AB 过程为初速度为零的匀加速直线运动，选项A 正确；在BC 过程由，F-图像的斜率表示功率，因此在此过程中汽车做的是额定功率运动，选项B 错误；选项C 正确；当速度最大时，牵引力等于阻力，最大速度为15m/s ，此时牵引力为400N ，因此阻力为400N ，额定功率为，在B 点刚好增大到额定功率，此时速度为，选项D 正确；故选ACD【考点】考查机车启动点评：本题难度中等，本题首先要读懂图象，根据图象分析电动车的运动情况是解题的关键4. 低速载货汽车质量为5.0×103kg ，其发动机的额定功率为3.75×104W ，汽车在平直道路上从静止开始启动，开始一段时间内，以1 m ／s 2的加速度做匀加速直线运动，最终达到的最大速度为15m ／s ，假设它运动中所受阻力大小恒定，求： (1)汽车运动中所受的阻力； (2)汽车匀加速运动的时间。
2020-2021学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册专题学案：机车的启动问题
第八章机械能守恒定律专题：机车的启动问题(有答案)一基本知识点1 两种启动方式(1)以额定功率启动(2)以恒定加速度启动（前一段恒定加速度，后一段额定功率）2 一个关键点不管何种启动方式，殊途同归，最终牵引力等于摩擦力，达到最大速度3 具体启动过程额定功率启动：恒定加速度启动：二练习题1．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．假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，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l节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h；则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为（）A．120km/h B．200km/h C．320km/h D．480km/h2．质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度—时间图象如图1所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线．已知从t1时刻开始汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为F f，以下说法正确的是()图1A．0-t1时间内，汽车的牵引力等于mv1/t1B．t1-t2时间内，汽车的功率等于(mv1/t1＋F f)v2C．t1-t2时间内，汽车的平均速率小于(v1+v2)/2D．汽车运动的最大速率v2＝(mv1/F f t1＋1)v13．一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶，阻力恒定为F f．t1时刻驶入一段阻力为F f/2的路段继续行驶．t2时刻驶出这段路，阻力恢复为F 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()4.把动力装置分散在安装每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢便叫动车。
动车组就是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组，有一位乘客在合肥至武汉的静止动车车厢内用手垂直车厢壁把一个木块压在车厢的后壁上，车厢壁可以看成竖直平面，列车运行时沿平直轨道.则以下说法正确的是（）A．动车的车厢壁一定是粗糙的B．当列车匀加速启动的同时释放木块木块一定沿车厢后壁下滑C．当列车匀速行驶时释放木块车厢壁给木块有弹力D．当列车匀速行驶时释放木块木块会与车一起匀速行驶5.把动力装置分散在安装每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢便叫动车。
2020-2021学年高中物理鲁科版必修第二册课时检测 1.3 专题一 机车启动问题
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课时素养检测三机车启动问题(25分钟60分)一、选择题(本题共5小题,每小题6分,共30分)1.近年来我国的高铁发展迅速,而提速要解决许多具体的技术问题,其中提高机车牵引功率是一个重要问题。
已知匀速行驶时,列车所受阻力f与速度v的一次方成正比,即f = kv。
当长汀至上海的“和谐号”动车分别以120 km/h和240 km/h的速度在水平轨道上匀速行驶时,机车的牵引功率之比为( )A.1∶2B.2∶1C.1∶4D.4∶1【解析】选C。
列车匀速行驶,所以牵引力和阻力是一对平衡力,大小相等,即有:F=f=kv功率P=Fv=kv2所以==,故C正确。
2.自主品牌比亚迪汽车,2018年度新能源汽车总销量超越全球知名品牌特斯拉,旗下热销车型比亚迪·唐好评如潮。
表格中是纯电动唐的部分技术参数,分析可知( )续航里程(km,特定工况下) 520整备质量(kg) 2155最高车速(km/h) 160电池组储能(kW·h) 82.8电机额定机械功率(kW) 180电池组总功率与电机机械功率的转化效80%率A.工况条件下百公里耗电量17.3 kW·hB.电池组容量约为2.98×108 CC.若持续额定机械功率工作,可工作约0.46 hD.在水平直道上以最高车速行驶时,受到的阻力约为4 050 N【解析】选D。
百公里耗电量算法为:电池储能×转化效率÷续航里程×100,代入数据结果应该是12.7 kW·h,A错误;容量和能量不是同一概念,B错误;82.8÷180h=0.46 h,这种算法没有考虑转化效率,C错误;由P=Fv,可以通过换算得到最高速度额定功率下牵引力为F== N=4 050 N,此时汽车匀速运动,阻力等于牵引力,D正确。
(新教材)2020-2021学年高中物理鲁科版必修第二册同步课件：1.3 专题一 机车启动问题
vm
20
N=4
000
N
答案:4 000 N
【探究训练】 一列火车总质量m=500 t,火车发动机的额定功率P=6×105 W,在 水平轨道上行驶时,轨道对火车的阻力Ff是车重的0.01倍,g取 10 m/s2,求: (1)火车在水平轨道上行驶的最大速度vm。 (2)在水平轨道上,发动机以额定功率P工作,当行驶速度为 v1=1 m/s时,火车的瞬时加速度a1。 (3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时,发动机的实际功率 P′。
(2)汽车达到最大速度时,速度是多少? 提示:汽车达到匀速前进时速度最大,此时功率达到额 定功率,牵引力F等于阻力f,故vmax= P额 。
f
【结论生成】 机车以恒定加速度启动 (科学思维) 如图所示分别为机车以恒定加速度启动过程中的速度、功率、 牵引力随时间变化的图像。通过v-t图像可知,0～t1时间内为匀 加速运动,t1～t2时间内为变加速运动,t2时刻后为匀速运动。
【典例示范】 额定功率为80 kW的汽车在水平平直公路上行驶时最大 速率可达20 m/s,汽车质量为2 000 kg,如果汽车从静 止开始做匀加速运动,设运动过程中阻力不变,加速度 大小为2 m/s2,求汽车所受阻力。
【解析】当牵引力与阻力相等时汽车的速度最大,由
P=F牵vm得f=F牵=
P ＝801000
(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力Ff1大小和BC路 段上运动时所受的阻力Ff2大小。 (2)求汽车从B到C的过程中牵引力做的功。
【解析】 (1)汽车在AB路段做匀速直线运动,根据平衡
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
条件,有:F1=Ff1,P=F1v1
解 t=得15Ffs1时= 汽vP1 车=2处0于00平N衡状态,有:F2=Ff2,P=F2v2
高一下学期物理人教版(2019)必修第二册习题8.5专题训练5机车启动问题
一、选择题
1．关于功率公式 P＝Wt 和 P＝Fv 的说法正确的是(
)
A．由 P＝Wt 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率成正比
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
（教学提纲）2020-2021学年高一下学 期物理 人教版 （2019 ）必修 第二册 习题获 奖课件 8.5专 题训练5 机车启 动问题 （免费 下载）
答案 (1)20 m/s (2)40 m/s 1.5 m/s2 解析 (1)机车做匀加速直线运动，有 F－Ff＝ma，F＝Ff＋ ma＝2×103 N＋4×103×0.5 N＝4×103 N，则匀加速的最大速度 v1＝FP＝48×01k0W3 N＝20 m/s.
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(2)当汽车达最大速度时，a＝0，有 F′＝Ff，则 vm＝FPf＝
28×01k0W3 N＝40 m/s，当 v2＝10 m/s 时，机车的牵引力 F″＝vP2＝
2019-2020年鲁教版高一物理必修2课时同步练习卷：机械功
机械功1.(6分)(多选)如图所示,在皮带传送装置中,皮带把物体P匀速送到皮带顶端,在这个过程中,下列说法中正确的是( )A.摩擦力对物体P做正功B.物体P克服摩擦力做功C.皮带克服摩擦力做功D.摩擦力对皮带不做功2.(6分)(多选)如图所示,摆球质量为m,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后放手。
设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力的大小F阻不变,则下列说法正确的是( )A.重力做功为mgLB.悬线的拉力做功为0C.空气阻力做功为-mgLD.空气阻力做功为-F阻πL3.(6分)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随时间的变化规律分别如图甲和乙所示。
设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做的功分别为W1、W2、W3,则以下关系式正确的是( )A.W1=W2=W3B.W1<W2<W3C.W1<W3<W2D.W1=W2<W34.(多选)质量为2 kg的物体置于水平面上,在运动方向上受到水平拉力F的作用,沿水平方向做匀变速运动,拉力F 作用2 s后撤去,物体运动的速度图像如图所示,则下列说法正确的是(g取10 m/s2) ( )A.拉力F做功150 JB.拉力F做功350 JC.物体克服摩擦力做功100 JD.物体克服摩擦力做功175 J5.关于力对物体做功的说法中,正确的是 ( )A.力作用到物体上,力一定对物体做功B.只要物体通过一段位移,就一定有力对物体做了功C.只要物体受到力的作用,而且还通过了一段位移,则此力一定对物体做了功D.物体受到力的作用,而且有位移发生,则力有可能对物体做功,也可能没有做功6.下列现象中,哪些力做了功( )A.人推墙而墙不动时人的推力B.在水平公路上行驶的汽车所受的重力C.马拉车而车不动时马的拉力D.起重机吊起重物时悬绳的拉力7.如图所示,拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。
2020版新教材高中物理习题课一机车启动问题课堂检测含解析鲁教版必修2
机车启动问题1.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其v -t图像如图所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是图中的哪一个( )【解析】选B。
在0～t1时间内,重物匀加速上升,钢索拉力F1>mg;在t1～t2时间内,重物匀速上升,钢索拉力F2=mg;在t2～t3时间内,重物匀减速上升,钢索拉力F3<mg;由P=Fv知,0～t1时间内,功率均匀增大,且t1时刻F1v1>F2v1;t1～t2时间内,功率保持不变,P=F2v1,t2～t3时间内,功率均匀减小,且t2时刻F2v1>F3v1,综上所述,则B正确,A、C、D错误。
2.质量为m的汽车,其发动机额定功率为P,当它开上一个倾角为θ的斜坡时,受到的摩擦阻力为车重的k倍,则车的最大速度为( )A. B.C. D.【解析】选D。
汽车速度最大时,汽车的加速度a=0,牵引力F=mgsinθ+kmg,故此时最大速度v m==,则D正确,A、B、C错误。
3.水平路面上行驶的汽车所受到的阻力大小f与汽车行驶的速率成正比。
若汽车从静止出发,先做匀加速直线运动,达到额定功率后保持额定功率行驶,则在整个行驶过程中,汽车受到的牵引力大小F与阻力大小f的关系图像是( )【解析】选A。
汽车受到的阻力大小f与汽车行驶的速率成正比,f=kv,根据牛顿第二定律可知,F-f=ma,汽车做匀加速直线运动,加速度恒定,速度增大,阻力增大,牵引力随着f的增大而均匀增大,图像是一条倾斜的直线,功率达到额定功率后,F=,f=kv,联立解得F=k,牵引力与阻力成反比,则A正确,B、C、D错误。
4.列车总质量m=500 t,发动机的额定功率P=6×105 W,在轨道上行驶时,轨道对列车的阻力f 是车重的0.01倍。
(g取10 m/s2)(1)求列车在水平轨道上行驶的最大速度。
(2)在水平轨道上,发动机以额定功率P工作,求当行驶速度为v1=1 m/s和v2=10 m/s时,列车的瞬时加速度a1、a2的大小。
高一物理机车启动P=FV公式试题
高一物理机车启动P=FV公式试题1.质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为v1，则当汽车的速率为v2（v2< v1）时，汽车的加速度为（）A．P/mv1B．P/mv2C．2P/m（v1+v2）D．P（v1--v2）/mv1v2【答案】D【解析】设汽车受到的阻力为f，则汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力F=f；则P=fv1；当汽车的速度为v2时的加速度：，选项D正确。
【考点】牛顿第二定律的应用；功率。
2.质量为m的汽车，发动机功率恒为P，摩擦力f，牵引力F，汽车静止开始，经时间t行驶位移L时，速度达最大Vm，求发动机所做的功（）A．Pt B．fvmt C．+fL D．FL【答案】ABC【解析】发动机所做的功，故A正确；汽车启动达到最大速度时汽车的牵引力与阻力相等，根据功率的表达式得：，故B正确；根据动能定理研究汽车由静止开始到最大速度的过程，故C正确；整个F是变化的，所以牵引力的功不能用表示，故D错误。
【考点】考查了功的计算3.如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。
当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。
若电动机的额定输出功率为80W，在平直路面上行驶的最大速度为4m/s，则汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是A．16N B．40N C．80N D．20N【答案】D【解析】据题意，机车在启动过程中，受到阻力和牵引力，当牵引力和阻力相等时，机车速度达到最大，此时有：，即，故选项D正确。
【考点】本题考查机车启动过程。
4.（原创）一辆汽车在平直的水泥路面上匀速行驶，t时刻突然进入一长段平直的煤渣路面。
已知汽车在煤渣路面上行驶时的阻力大于在水泥路面上行驶的阻力。
若该汽车牵引力功率恒定，则下列描述该汽车速度v、加速度a、阻力的功率Pf和牵引力F四个物理量的大小随时间变化趋势中正确的有【答案】AD【解析】从0-t 0，汽车匀速行驶，加速度为零，牵引力和阻力相等，故牵引力功率和阻力功率相等；进入煤渣路面后，由于行驶时的阻力大于在水泥路面上行驶的阻力，即大于汽车牵引力，因此汽车开始做减速运动；由于汽车牵引力功率恒定，故牵引力增大，根据牛顿第二定律，则加速度在减小，此过程一直到牵引力和阻力相等，汽车重新做匀速运动，故A 、D 正确。
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机车启动问题1.(6分)(多选)设匀速行驶的汽车,发动机的功率保持不变,则( )A.路面越粗糙,汽车行驶得越慢B.路面越粗糙,汽车行驶得越快C.在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得快D.在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得慢2.(6分)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a和速度的倒数图像如图所示。
若已知汽车的质量,则根据图像所给的信息,不能求出的物理量是( )A.汽车的功率B.汽车行驶的最大速度C.汽车所受到的阻力D.汽车运动到最大速度所需的时间3.(6分)(多选)如图所示是新能源电动汽车,假设总质量为1 000 kg。
行驶中,该车速度在14～20 m/s范围内保持恒定功率20 kW不变。
一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表,记录了该车在位移120～400 m范围内做直线运动时的一组数据如表,设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变,则( )s/m 120 160 200 240 280 320 360 400 v/(m·s-1) 14.5 16.5 18.0 19.0 19.7 20.0 20.0 20.0A.该汽车受到的阻力为1 000 NB.位移120～320 m过程牵引力保持不变C.位移120～320 m过程不能根据匀变速运动的规律求时间D.该车速度在14～20 m/s范围内可能做匀加速直线运动4.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的功率达到最大值P,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速上升,重物上升的高度为h,则整个过程中,下列说法正确的是( )A.钢绳的最大拉力为B.钢绳的最大拉力为mgC.重物匀加速的末速度为D.重物匀加速运动的加速度为-g5.一辆小汽车在平直路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v -t图像如图所示。
已知汽车的质量m=2×103 kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1 倍,g取10 m/s2,则以下说法错误的是( )A.汽车在前5 s内的牵引力为4×103 NB.汽车在前5 s内的牵引力为6×103 NC.汽车的额定功率为60 kWD.汽车的最大速度为30 m/s6.一辆载货卡车正在一段坡路上以速度v1匀速行驶,卡车受到来自地面的阻力大小为f1。
上坡过程中,突然天降大雨,地面的阻力大小减小为f2,卡车功率保持不变,一直运动到再次保持匀速v2,则下列说法正确的是 ( )A.图甲为卡车的速度—时间图像B.图乙为卡车的速度—时间图像C.卡车先后匀速运动的速度大小之比为v1∶v2=f2∶f1D.卡车在变速运动阶段的平均速度小于7.我国高铁技术处于世界领先水平。
和谐号动车组是由动车和拖车编组而成,提供动力的车厢叫动车,不提供动力的车厢叫拖车。
假设动车组各车厢质量均相等,动车的额定功率都相同,动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。
某列车组由8节车厢组成,其中第1、5节车厢为动车,其余为拖车,则该动车组( )A.启动时乘客水平方向受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B.做匀加速运动时,第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为2∶3C.进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D.与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶28.表中列出了某种型号轿车的部分数据,试根据表中数据回答问题。
长/mm×宽/mm×高/mm 4 871×1835×1 460净重/kg 1 500传动系统前轮驱动5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) 144100 km/h的加速时间(s) 15额定功率(kW) 120如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“1～5”逐挡速度增大,R 是倒车挡。
试问轿车要以最大动力上坡,变速杆应推至哪一挡?该车以额定功率和最高速度运行时,轿车的牵引力为( )A.“1”挡、3 000 NB.“5”挡、3 000 NC.“1”挡、2 000 ND.“5”挡、2 000 N9.如图所示,某艘重型气垫船,假设质量达5.0×105 kg,最高时速为108 km/h,装有额定输出功率为9 000 kW的燃气轮机。
假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力f与速度v满足f=kv,下列说法正确的是( )A.该重型气垫船的最大牵引力为3.0×105 NB.由题中给出的数据可算出k=1.0×104 N·s/mC.当以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船所受的阻力大小为3.0×105 ND.当以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船发动机的输出功率为4 500 kW10.如图所示是我国出口量最大的城际动车,它是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,这样的客车车辆叫作动车。
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。
假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,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120 km/h;则6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为( )A.320 km/hB.240 km/hC.120 km/hD.480 km/h11.(10分)质量m为5.0×106 kg的列车以恒定不变的功率由静止沿平直轨道加速行驶,当速度增大到v1=2 m/s时,加速度a1=0.9 m/s2,当速度增大到v2=10 m/s时,加速度a2=0.1 m/s2。
如果列车所受阻力大小不变,求:(1)列车所受阻力是多少?(2)在该功率下列车的最大速度是多少?12.(14分)如图所示,某汽车发动机的最大功率为63 kW,汽车满载时,质量为1 225 kg,最高车速是165 km/h,汽车在水平路面上行驶。
(g取10 m/s2)(1)汽车所受阻力与车重的比值是多少?(2)若汽车从静止开始,以1.0 m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?13.如图所示是修建高层建筑常用的塔式起重机。
在起重机将质量m=5×103 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/s2。
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以v m=1.02 m/s的速度做匀速运动。
g取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和起重机在第2 s末的输出功率。
14.(22分)如图所示,质量为2 kg的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等。
t=0时,物体受到方向不变的水平拉力F的作用,F的大小在不同时间段内有不同的值,具体情况如表所示(g取10 m/s2)。
求:时间t/s 0～2 2～4 4～6 6～8拉力F/N 4 8 4 8(1)4 s末拉力的瞬时功率。
(2)6～8 s内拉力所做的功。
(3)8 s内拉力的平均功率。
15.质量为150 kg的摩托车,额定功率为4.5 kW。
现使其由静止开始沿水平路面以2 m/s2的加速度向前行驶,若此摩托车所受阻力恒为车重的0.05倍,(g取10 m/s2)则:(1)行驶16 m时,摩托车的瞬时功率为多大?(2)它能维持匀加速运动多长时间?(3)此摩托车运动过程中最大速度多大?参考答案1.(6分)(多选)设匀速行驶的汽车,发动机的功率保持不变,则( )A.路面越粗糙,汽车行驶得越慢B.路面越粗糙,汽车行驶得越快C.在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得快D.在同一路面上,汽车不载货比载货时行驶得慢【解析】选A、C。
汽车匀速行驶时,牵引力等于汽车受到的阻力,故速度v=,而汽车在越粗糙的路面上,重力越大时所受阻力越大,功率不变,速度越小,所以A、C正确,B、D错误。
2.(6分)一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动,运动过程中保持恒定的牵引功率,其加速度a和速度的倒数图像如图所示。
若已知汽车的质量,则根据图像所给的信息,不能求出的物理量是( )A.汽车的功率B.汽车行驶的最大速度C.汽车所受到的阻力D.汽车运动到最大速度所需的时间【解析】选D。
由F-f=ma,P=Fv可得:a=-,对应题图可知,=|k|=40 W/kg,已知汽车的质量,故可求出汽车的功率P。
由a=0时=0.05 m-1·s,可得v m=20 m/s;再由v m=,可求出汽车受到的阻力f,但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间,故选D。
3.(6分)(多选)如图所示是新能源电动汽车,假设总质量为1 000 kg。
行驶中,该车速度在14～20 m/s范围内保持恒定功率20 kW不变。
一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表,记录了该车在位移120～400 m范围内做直线运动时的一组数据如表,设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变,则( )s/m 120 160 200 240 280 320 360 400 v/(m·s-1) 14.5 16.5 18.0 19.0 19.7 20.0 20.0 20.0A.该汽车受到的阻力为1 000 NB.位移120～320 m过程牵引力保持不变C.位移120～320 m过程不能根据匀变速运动的规律求时间D.该车速度在14～20 m/s范围内可能做匀加速直线运动【解析】选A、C。
汽车最后匀速行驶,由P=fv m得,f= N=1 000 N,则A正确;汽车位移120～320 m过程中由表分析可知加速度变化则牵引力变化,B错误;汽车位移120～320 m过程是非匀变速,则C正确;汽车速度在14～20 m/s范围内,功率不变,做变加速直线运动,则D错误。
4.一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物,当重物的速度为v1时,起重机的功率达到最大值P,以后起重机保持该功率不变,继续提升重物,直到以最大速度v2匀速上升,重物上升的高度为h,则整个过程中,下列说法正确的是( )A.钢绳的最大拉力为B.钢绳的最大拉力为mgC.重物匀加速的末速度为D.重物匀加速运动的加速度为-g【解析】选D。
加速过程重物处于超重状态,钢绳拉力为F1=,匀速运动阶段钢绳的拉力为F2=,v2>v1,故F1>F2,故A错误;加速过程重物处于超重状态,钢绳拉力大于重力,故B错误;重物匀加速运动的末速度不是运动的最大速度,此时钢绳对重物的拉力大于其重力,故其速度小于,故C错误;重物匀加速运动的末速度为v1,此时的拉力为F1=,由牛顿第二定律得:a==-g,故D正确。