高中物理-专题练习-机车启动问题练习.docx
2019届高三物理一轮复习专题练习：机车启动
机车启动例题精讲例1、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1v 图象如图所示．若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，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【答案】 D例2、如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa 为过原点的倾斜直线，ab 段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc 段是与ab 段相切的水平直线，则下述说法正确的是( )A ．0－t 1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定B ．t 1－t 2时间内汽车牵引力做功为12mv 22－12mv 21 C ．t 1－t 2时间内的平均速度为12(v 1＋v 2)D ．在全过程中t 1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t 2－t 3时间内牵引力变小【答案】 D同步练习1. (多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，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图象如图5－2－3所示．已知汽车的质量为m＝2.0×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10 m/s2，则()A．汽车在前5 s内的牵引力为4.0×103NB．汽车在前5 s内的牵引力为6.0×103NC．汽车的额定功率为40 kWD．汽车的最大速度为30 m/s【答案】：BD2.一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v随时间t变化的图线中，可能正确的是()【答案】：A3．汽车在平直公路上以速度v 0匀速行驶，发动机功率为P ，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小为P 2并保持此功率继续在平直公路上行驶．设汽车行驶时所受的阻力恒定，则能正确反映从减小油门开始汽车的速度随时间变化的图象是( )【答案】：B4．(2017年山东名校协作校二调)倾角为θ的粗糙斜面上放一质量为m 的木块，接触面间的动摩擦因数为μ，现通过一轻质定滑轮沿斜面向上拉木块，拉力的功率恒为P ，斜面足够长，使木块可以获得的最大速度为( )A.P mg sin θ＋μmg cos θB.2P mg sin θ＋μmg cos θC.P mg sin θD.P mg sin θ＋μmg cos θ【答案】：D5．(2017年天津南开区模拟)—个高中生骑电动车以20 km/h 的速度匀速行驶，电动车所受的阻力是人和车总重力的110.已知人和车的总质量约为80 kg ，重力加速度大小g 取10 m/s 2，则此时电动车电机的输出功率约为( )A ．50 WB ．100 WC ．450 WD ．800 W【答案】：C6．(多选)某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2 s 内做匀加速直线运动，2 s 末达到额定功率，2 s 到14 s 保持额定功率运动，14 s 末停止遥控，让玩具车自由滑行，其v －t 图象如图所示．可认为整个过程玩具车所受阻力大小不变，已知玩具车的质量为m ＝1 kg ，重力加速度大小g ＝10 m/s 2，则( )A ．玩具车所受阻力大小为1.5 NB ．玩具车在4 s 末牵引力的瞬时功率为9 WC ．玩具车在2～10 s 内位移的大小为39 mD ．玩具车在整个过程中的位移大小为90 m【答案】：ABC7．(2017·保定模拟)质量为5×103 kg 的汽车在水平路面上由静止开始以加速度a ＝2 m/s 2开始做匀加速直线运动，所受阻力是1.0×103 N ，则汽车匀加速起动过程中( )A ．第1 s 内汽车所受牵引力做功为1.0×104 JB ．第1 s 内汽车所受合力的平均功率20 kWC ．第1 s 末汽车所受合力的瞬时功率为22 kWD ．第1 s 末汽车所受牵引力的瞬时功率为22 kW【答案】 D8．如图所示，卡车通过定滑轮以恒定的功率P 0拉绳，牵引河中的小船沿水面运动，已知小船的质量为m ，沿水面运动时所受的阻力为f 且保持不变，当绳AO 段与水面的夹角为θ时，小船的速度为v ，不计绳子与滑轮的摩擦，则此时小船的加速度等于( )A.P 0mv －f mB.P 0mv cos 2θ－f mC.f mD.P 0mv 【答案】 A9．(2017·佛山二模)(多选)如图，汽车以一定的初速度连续爬两段倾角不同的斜坡ac 和cd ，在爬坡全过程中汽车保持某恒定功率不变，且在两段斜面上受到的摩擦阻力大小相等．已知汽车在经过bc 段时做匀速运动，其余路段均做变速运动．以下描述该汽车运动全过程v －t图中，可能正确的是()【答案】BC10．(2017·温州联考)一辆总质量为1 500 kg的汽车，由静止开始沿平直公路以额定功率P＝90 kW启动，并保持额定功率行驶．汽车匀速运动过程中，突然发现前方有障碍物，立即以大小5 m/s2的加速度开始刹车，汽车最后停下来，整个过程中，汽车位移为765 m，刹车之前汽车受到的阻力恒为3 000 N．汽车刹车过程位移大小和汽车保持额定功率运动的时间分别是()A．90 m30 s B．60 m20 sC．60 m30 s D．90 m20 s【答案】 A11．(2017·湖南二模)一摩托车在竖直的圆轨道内侧做匀速圆周运动，人和车的总质量为m，轨道半径为R，车经最高点时发动机功率为P0、车对轨道的压力为mg.设轨道对摩托车的阻力与车对轨道的压力成正比，则()A．车经最低点时对轨道的压力为mgB．车运动过程中发动机的功率一直不变C．车经最低点时发动机功率为3P0D．车从最高点经半圆轨道到最低点的过程中，人和车重力做功的功率不变【答案】 C12.某测试员测试汽车启动、加速、正常行驶及刹车的性能．前4 s逐渐加大油门，使汽车做匀加速直线运动，4～15 s保持油门位置不变，可视为发动机保持恒定功率运动，达到最大速度后保持匀速运动，15 s时松开油门并踩刹车，经3 s停止．已知汽车的质量为1 200 kg，在加速及匀速过程中汽车所受阻力大小恒为f，刹车过程汽车所受阻力大小为5f.根据测试数据描绘v－t图像如图所示，则下列说法正确的是()A．f＝1 200 NB．0～4 s内汽车所受牵引力大小为6 000 NC．4～15 s内汽车位移为141 mD．4～15 s内汽车功率为360 kW【答案】 D13．(2017·安徽联考)(多选)完全相同的两辆汽车，都拖着完全相同的拖车，以相同的速度在平直公路上以速度v匀速齐头并迸，汽车与拖车的质量均为m，某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后，甲汽车保持原来的牵引力继续前进，乙汽车保持原来的功率继续前进，经过一段时间后甲车的速度变为2v，乙车的速度变为1.5v，若路面对汽车的阻力恒为车重的0.1倍，取g＝10 m/s2，则此时()A．甲乙两车在这段时间内的位移之比为4∶3B．甲车的功率增大到原来的4倍C．甲乙两车在这段时间内克服阻力做功之比为12∶11D．甲乙两车在这段时间内牵引力做功之比为3∶2【答案】CD14．(2017·舟山模拟)质量为1.0×103 kg的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止开始运动，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＝10 m/s2)．求：(1)汽车做匀加速运动的时间t1；(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，则汽车从坡底到坡顶需多长时间？【答案】(1)7 s(2)8 m/s(3)22 s15．(2017·顺德区一模)在一条平直的公路上，甲车停在A点，乙车以速度v＝10 m/s匀速运动，当乙车运动到B点时，甲车以恒定加速度a＝0.5 m/s2匀加速启动，与乙车相向运动，若经过20 s两车相遇，此时甲车恰好达到最大速度．已知甲车质量为1.0×104 kg，额定功率为50 kW，阻力是车重的0.05倍．试求：(1)甲车保持匀加速运动的时间；(2)A、B两点间的距离．【答案】(1)10 s(2)250 m16．在修建高层建筑时常用到塔式起重机．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做v m＝1.02 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和起重机在第2秒末的输出功率．【答案】P0＝5.1×104W；P＝2.04×104W.。
高一物理-机车启动问题
成长教育-机车启动问题一、选择题1、质量为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摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v，那么当汽车的车速为v／4时。
汽车的瞬时加速度的大小为A、3P／mvB、2P／mvC、P／mvD、4P／mv2、汽车发动机的额定输出功率为P额，它在水平路面上行驶时受到的阻力大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大，汽车发动机的输出功率P随时间变化的图象如图甲所示。
则图乙中关于汽车的牵引力F随时间变化的图象以及汽车受到的合力F合随时间变化的图象，可能正确的是3、如图，分别用力F1、F2、F3将质量为m的物体由静止沿同一固定光滑斜面以相同的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中，F1、F2、F3做功的功率大小关系是（）A．P1=P2=P3 B．P1＞P2=P3C．P3＞P2＞P1 D．P1＞P2＞P34、升降机从地面上升，在一段时间内的速度随时间变化情况如图甲所示．则升降机内一个重物受到的支持力的功率随时间变化的图象可能是乙图中的5、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（设整个过程中汽车所受的阻力不变）。
下面几个关于汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图像中正确的是（）6、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（也叫拖丰）编成一组．假设动车组运行过程中受到的阻力与其受到的重力成正比，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3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．320km／h D．480km／h7、如图所示，两个完全相同的小球A、B，在同一高度处以相同大小的初速度v0分别水平抛出和竖直向上抛出，则（）A．两小球落地时的速度相同B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率相同8、某汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时，汽车受到的阻力恒定不变，则汽车上坡过程的v－t图象不可能是图中的()A B C D9、汽车在水平路面上从静止开始做匀加速直线运动，t1时刻关闭发动机，做匀减速直线运动，t2时刻静止，其v－t图象如图所示，图中α＜β，若汽车牵引力做功为W，平均功率为P；汽车加速和减速过程中克服摩擦力做功分别为W1和W2，平均功率分别为P1和P2，则()A．W＝W1＋W2B．W1>W2C．P＝P1D．P1＝P210、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(图象如图所示．若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，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11、质量为的m轮船航行阻力f=KV2，现在轮船保持功率P0（10P0<P额）不变行驶时，最大速度为V0，则以下说法正确的是：（）A． B.C. 若要提高最大速度至2v0,则轮船的功率应该提高到4P0D．若要提高最大速度至2v0,则轮船的功率应该提高到8P012、一辆汽车在平直的水泥路面上匀速行驶，t0时刻突然进入一长段平直的煤渣路面。
高中物理：第七章机械能守恒定律7.3轻松解决机车启动问题练习新人教版必修62(含答案).doc
轻松解决机车启动问题（答题时间：30分钟）1. 如图所示为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。
若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t前进的距离为s，且速度达到最大值v m。
设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么这段时间内（）A. 小车做匀加速运动B. 小车受到的牵引力逐渐增大C. 小车受到的合外力所做的功为PtD. 小车受到的牵引力做的功为Fs ＋21mv 2m 2. 一汽车质量为3×103 kg ，它的发动机额定功率为60 kW ，它以额定功率匀速行驶时速度为120 km/h ，若汽车行驶时受到的阻力和汽车的重力成正比，下列说法中正确的是（ ）A. 汽车行驶时受到的阻力大小为1.8×103 NB. 汽车以54 km/h 的速度匀速行驶时消耗的功率为30 kWC. 汽车消耗功率为45 kW 时，若其加速度为0.4 m/s 2，则它行驶的速度为15 m/sD. 若汽车保持额定功率不变从静止状态启动，汽车启动后加速度将会越来越小3. 一个质量为50 kg 的人乘坐电梯，由静止开始上升，整个过程中电梯对人做功的功率随时间变化的P －t 图象如图所示，g ＝10 m/s 2，加速和减速过程均为匀变速运动，则以下说法正确的是（ ）A. 图中P1的值为900 WB. 图中P2的值为1 100 WC. 电梯匀速阶段运动的速度为2 m/sD. 电梯加速运动过程中对人所做的功大于减速阶段对人所做的功4. 机车从静止开始沿平直轨道做匀加速直线运动，所受阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是（）A. 机车输出功率逐渐增大B. 机车输出功率不变C. 在任意两相等的时间内，机车动能变化相等D. 在任意两相等的时间内，机车速度变化的大小相等5. 在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102kg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与对应的速图象（图中AB、BO均为直线），假设电动度v，并描绘出F－1v车行驶中所受的阻力恒定，求此过程中：（1）电动车的额定功率；（2）电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2 m/s。
机车启动专题带答案
多练出技巧 巧思出硕果 机车启动专题1.机车以恒定功率加速启动（阻力是车重的k 倍） 过程分析：汽车以恒定功率起动时，它的牵引力F 将随速度v 的变化而变化，其加速度a 也随之变化，具体变化过程可采用示意图表示：由此可得汽车速度达到最大时，a=0，kmgP v v F P kmg f F m m =⇒⎭⎬⎫⋅=== p-t 图像如图a ，v-t 图像如图b 针对训练1. 质量为2×103kg 的汽车发动机的额定功率为80kW ，若汽车在平直公路上行驶所受阻力大小恒为4×103N ，那么A. 汽车在公路上以额定功率行驶的最大行驶速度为20m/sB. 汽车以额定功率起动，当汽车速度为5m/s 时，加速度为6m/s2C. 汽车以2m/s 2的加速度起动做匀加速运动，第2s 末发动机实际功率为32kWD. 汽车以2m/s 2的加速度起动做匀加速运动，匀加速运动所能维持的时间为5s2. 质量为 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摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为v ，那么当汽车的车速为v/4时，汽车的瞬时加速度的大小 A. P/mv B. 2P/mv C. 3P/mv D. 4P/mv3.汽车以恒定功率P 由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v ，则下列判断正确的是A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C.汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D.汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动4.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.npB.2npC.n 2pD.n 3p5. 质量为2×103kg 的汽车，发动机输出功率为3×104W ，在水平公路上能达到的最大速度为15m/s ，当汽车的速度为10m/s 时，其加速度为_________m/s 2。
专题 机车启动问题【高一下册物理必修二】(解析版)
专题机车启动问题一、多选题1．（2023春·广东广州·高一广州市真光中学校考阶段练习）一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，发动机的输出功率与汽车速度大小的关系如图所示，当汽车速度达到0v 后，发动机的功率保持不变，汽车能达到的最大速度为02v 。
已知运动过程中汽车所受阻力恒为f ，汽车的质量为m ，下列说法正确的是（）A．汽车的加速度先减小后不变B．发动机的最大功率为02P fv =C．汽车速度为01.5v 时，加速度a =3fmD．汽车速度从0达到0v 所用时间0mv t f=【答案】BCD 【详解】A．由P Fv=从0到0v ，功率随时间均匀增大，则牵引力不变；当功率达到最大功率保持不变，则速度增大，牵引力减小，由F f ma-=可知，加速度先不变后减小，故A 错误；B．当汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，则02P fv =故B 正确；C．汽车速度为01.5v 时，由P Fv =，F f ma -=加速度为'3fa m=故C 正确；D．汽车从0达到0v 的时间是0v t a=又002fv fv F f f a m m m--===解得0mv t f=故D 正确。
故选BCD。
2．（2023春·黑龙江哈尔滨·高一黑龙江省哈尔滨市双城区兆麟中学校考期中）我国的高速列车网络线路发展全球领先。
一辆高速列车总质量500t m =，其额定功率6000kW P =，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F 阻是车重的0.02。
列车以额定功率工作，取重力加速度210m/s =g ，则（）A．列车受到的阻力大小为61.010N⨯B．列车在水平直轨道上行驶的最大速度为60m/s C．当行驶速度10m/s v =时，列车的牵引力为56.010N ⨯D．当行驶速度10m/s v =时，列车的加速度为21.2m/s 【答案】BC【详解】A．列车受到的阻力大小为350.020.025001010N 10N f mg ==⨯⨯⨯=故A 错误；B．列车在水平直轨道上行驶的最大速度为3m 5600010m/s 60m/s 10P P v F f ⨯====故B 正确；C．当行驶速度10m/s v =时，列车的牵引力为35600010N 610N10P F v ⨯===⨯故选C 正确；D．当行驶速度10m/s v =时，列车的加速度为5522361010m/s 1m/s50010F f a m -⨯-===⨯故D 错误。
(完整版)专题：机车启动问题
变加速直线运动
线运动
机车以恒定加速度启动的v－ t 图
先做匀加速直线运动，再做加速度逐 渐减小的变加速直线运动，最终以速度
做匀vm速＝ 直FP额阻线v 运动。
vm
0
t
例2：质量为m=4.0×103 kg的汽车，发动 机的额定功率为P=40 kW，汽车从静止开 始以a=0.5 m/s2的加速度行驶，所受阻力 F阻=2.0×103 N，则汽车匀加速行驶的最 长时间为多少？汽车可能达到的最大速度
【思路点拨】汽车的功率即为牵引力的功率，则
P=Fv，当F=F阻时，速度为vmax；当汽车以额定功 率启动时P=P0不变，可由 F P0 求解不同速度对应
v
的牵引力.
【解析】（1）由P=Fv=F阻vmax得：
vmax
PF阻
P mg
60 103 0.1 5 103 10
m/s
12
m/s.
（2）由P=Fv得F=P/v,当v1=2 m/s时，
专题：机车启动问题
专
题 ：
发动机的 实际功率
P＝F v
机车的瞬 时速度
机 车
发动机的牵引力
启 类型1：机车以恒定功率 P 启动
动
问
题 v↑
F↓＝→vP↑
a↓＝
F↓－F→阻 →m
当F=F阻时，
a＝0 ，v达到
最大
vm＝
P F阻
保持
vm
匀速
加速度逐渐减小的 变加速直线运动
匀速直 线运动
专题： 机车以来自定功率启动的v－ t 图第二阶段中，由于发动机的功率已经达到最大值， 随着运动速度不断增大，牵引力逐渐变小，汽车 的加速度也随之变小.这一阶段中汽车加速度逐渐 减小而速度仍不断增大.当发动机的牵引力等于阻 力时，汽车有最大速度.
(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。
高一物理【机车启动问题】专题
高一物理【机车启动问题】专题1．两种启动方式的过程分析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OA 段过程分析v↑⇒F＝P(不变)v↓⇒a＝F－F阻m↓a＝F－F阻m不变⇒F不变⇒P＝F v↑，直到P额＝F v1运动性质加速度减小的加速直线运动匀加速直线运动，维持时间t0＝v1aAB 段过程分析F＝F阻⇒a＝0⇒F阻＝Pv m v↑⇒F＝P额v↓⇒a＝F－F阻m↓运动性质以v m做匀速直线运动加速度减小的加速运动BC段F＝F阻⇒a＝0⇒F阻＝P额v m，以v m做匀速直线运动2．机车启动问题中几个物理量的求法(1)机车的最大速度v m的求法：机车达到匀速前进时速度最大，此时牵引力F等于阻力F阻，故v m＝PF＝PF阻。
(2)匀加速启动持续时间的求法：牵引力F＝ma＋F阻，匀加速的最后速度v1＝P额ma＋F阻，时间t 0＝v 1a。
(3)瞬时加速度的求法：根据F ＝Pv 求出牵引力，则加速度a ＝F －F 阻m。
在水平路面上运动的汽车，其额定功率为100 kW ，质量为10 t ，设阻力恒定，且为车重的0.1倍，问：(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度是多少？(2)若汽车以0.5 m/s 2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？(3)若汽车保持额定功率不变从静止启动后，当汽车的加速度为2 m/s 2时，速度是多大？ [解析] (1)当汽车速度最大时，F ＝F f ，P ＝P 额，故 v max ＝P 额F f ＝100×1030.1×10×103×10m /s ＝10 m/s 。
(2)汽车从静止开始匀加速启动过程中，a 不变，v 变大，P 也变大，当P ＝P 额时，此过程结束，则F ＝F f ＋ma ＝(0.1×104×10＋104×0.5)N ＝1.5×104 N ， v ＝P 额F ＝100×1031.5×104 m /s ≈6.7 m/s ，所以t ＝v a ＝6.70.5s ＝13.4 s 。
高中物理一轮复习功功率机车启动专项训练-普通用卷
高中物理一轮复习功功率机车启动专项训练副标题题号一二三总分得分一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）1.如图所示，建筑工人通过滑轮装置将一质量是的料车沿倾角为的斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L是，若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，g取则这一过程中A. 人拉绳子的力做的功为B. 料车的重力做的功为C. 斜面的支持力对料车做正功D. 料车受到的合力对料车做的总功为零2.某车以相同的功率在两种不同的水平路面上行驶，受到的阻力分别为车重的和倍，最大速率分别为和，则A. B. C. D.3.质量为m的物体静止在粗糙的水平地面上，从时刻开始受到方向恒定的水平拉力F作用，F与时间t的关系如图甲所示．物体在时刻开始运动，其图象如图乙所示，若可认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，则A. 物体与地面间的动摩擦因数为B. 物体在时刻的加速度大小为C. 物体所受合外力在时刻的功率为D. 水平力F在到这段时间内的平均功率为4.如图所示为汽车的加速度和车速倒数的关系图像。
若汽车质量为，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为，则A. 汽车所受阻力为B. 汽车匀加速所需时间为5sC. 汽车匀加速的加速度为D. 汽车在车速为时，功率为5.列车在空载情况下以恒定功率P经过一平直的路段，通过某点时速率为v，加速度大小为；当列车满载货物再次经过同一点时，功率和速率均与原来相同，但加速度大小变为重力加速度大小为设阻力是列车重力的k倍，则列车满载与空载时的质量之比为A. B. C. D.6.如图所示，站在车厢里的人向前推车厢壁人相对于车厢静止，车的加速度方向向右。
以下关于人对车做功的说法中正确的是A. 做正功B. 做负功C. 不做功D. 无法确定7.质量为M的物体从高处由静止下落，若不计空气阻力，在第2s内和第3s内重力做的功的功率之比为物体未落到地面A. 3：5B. 1：1C. 1：3D. 2：38.一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F，在车前进s的过程中，下列说法正确的是A. 当车匀速前进时，人对车做的总功为正功B. 当车加速前进时，人对车做的总功为负功C. 当车减速前进时，人对车做的总功为负功D. 不管车如何运动，人对车做的总功都为零9.额定功率为90kW的汽车在平直公路上行驶，汽车总质量为，在水平面上行驶时所受的阻力恒为若该汽车从静止开始运动，牵引力不超过3000N，则汽车运动2400m所用的最短时间为已知汽车在此运动过程中最后达到最大速度并匀速运动A. 70sB. 60sC. 50sD. 40s10.下列说法正确的是A. 如果某力做的功越多，则该力的功率就越大B. 如果取时间t非常小时，表示的就是瞬时功率C. 当汽车输出功率P一定时，增大牵引力就会增大速度D. 在平直公路上匀速行驶的汽车，受到的阻力越小则速度越大11.有一质量为m的木块，从半径为r的圆弧曲面上的a点滑向b点，如图所示．如果由于摩擦使木块的运动速率保持不变，则以下叙述正确的是A. 木块所受的合外力为零B. 因木块所受的力都不对其做功，所以合外力做的功为零C. 重力和摩擦力的合力做的功为零D. 重力和摩擦力的合力为零12.如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F的作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值与滑动摩擦力大小相等，则A. 时间内F的功率逐渐增大B. 时刻物块A的速度最大C. 时刻后物块A做反向运动D. 时刻物块A的动能最大二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）13.一个质量为m的木块静止在粗糙的水平面上，木块与水平面间的滑动摩擦力大小为，某时刻开始受到如图所示的水平拉力的作用，下列说法正确的是A. 0到t时间内，木块的位移大小为B. t时刻合力的功率为C. 0到t时间内，水平拉力做功为D. 2t时刻，木块的速度大小为14.分析下列三种情况下各力做功的正负情况：如图甲所示，光滑水平面上有一光滑斜面b，物块a从斜面顶端由静止开始下滑过程人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由图乙中的a点运动到b点的过程小车M静止在光滑水平轨道上，球m 用细线悬挂在车上，由图丙中的位置无初速度释放，小球下摆过程下列说法正确的是A. 物块a下滑过程中斜面对物块不做功B. 万有引力对卫星做正功C. 绳的拉力对小车做正功D. 小球下摆过程绳的拉力对小球做负功15.如图甲所示，质量的物块放在光滑水平面上，在P点的左方始终受到水平恒力的作用，在P点的右方除外还受到与在同一条直线上的水平恒力的作用．物块从A点由静止开始运动，在内运动的图象如图乙所示，由图可知下列判断正确的是A. 时，物块经过P点B. 时，物块距P点最远C. 时，恒力的功率P为10WD. 在的过程中，与做功之和为16.如图1所示，足够长的固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，沿杆方向给环施加一个拉力F，使环由静止开始运动，已知拉力F及小环速度v随时间t变化的规律如图2所示，重力加速度g取10m s则以下判断正确的是A. 小环的质量是1kgB. 细杆与地面间的倾角是C. 前3s内小环机械能的增加量是D. 前3s内拉力F的最大功率是三、计算题（本大题共2小题，共20.0分）17.汽车发动机的额定功率为30KW，质量为2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的倍，汽车在路面上能达到的最大速度是多少？若汽车保持额定功率启动，当汽车速度为时的加速度是多少若汽车从静止开始保持的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间？18.14、分如图所示，质量为m的物体放在粗糙的水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为，物体在与水平面成斜向上的拉力作用下，从静止开始运动，10s末撤去F，已知sin37，，g 。
重点高中物理机车启动问题专题
重点高中物理机车启动问题专题————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：机车启动问题机车启动问题相对于前面几个问题而言，情境的描述往往没有那么多样，但其依然是学员眼中的一个难点。
那么它又难在哪里呢？机车启动有两种基本方式，恒定功率启动和恒定加速度启动。
功率要恒定的话，牵引力就得变，机车的加速度就得变，机车就做了变加速直线运动。
恒定加速度启动，牵引力不变，但功率在变，当功率达到恒定功率时，有变成了恒定功率运动。
不难看出，机车启动问题涉及到了匀变速直线运动、变加速运动、恒力做功、变力做功、功率等多方面问题，其运动形式也很难见到较为单一的题目。
而且，机车启动题目能够较好的考查学生对牛顿运动定律、运动学规律、功率、动能定理等主干知识的掌握程度。
因此机车启动问题也便成为了命题专家较为心仪的题目，翻开各地试卷这类题目不难找见。
其实，解决机车启动问题是有有规律可循和要有一定的研究方法的，只要能熟练掌握求解的规律和方法，再加之细心审题和运算，此类题目也是不难处理的！基本机车启动问题例|1（09·四川）图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。
在起重机将质量kg1053⨯=m的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度2m/s2.0=a，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m/s02.1=mv的匀速运动。
取2m/s10=g，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秒末的输出功率。
【启导】物体匀速运动时起重机功率最大，牵引力等于重力，最大速度已知，由FvP=可求出起重机最大功率。
物体开始做匀加速运动，可由牛顿第二定律求出加速度，这一阶段末状态起重机功率已经达到额定值，由此可求出物体此时的速度，然后再结合速度公式就可1以求出匀加速运动的时间了。
专题课：机车启动问题(附答案)
专题课：机车启动问题1．(多选)一辆汽车以恒定的输出功率以某一初速度冲上一斜坡，在上坡过程中，它的运动情况可能是( )A ．先加速，后匀速B ．先加速，后减速C ．一直加速且加速度越来越小D ．一直减速且加速度越来越大2．以恒定功率从静止开始运动的汽车，经时间t 1后速度达到最大值v m ，在此过程中汽车通过的位移为x ，则( )A ．x>v m t 12B ．x ＝v m t 12C ．x<v m t 12D ．无法判断3．汽车的质量为m ，其发动机的额定功率为P.当汽车开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为重力的k 倍，重力加速度为g ，则它的最大速度为( )A .P mg sin θ B .P cos θmg （k ＋sin θ）C .P cos θmgD .P mg （k ＋sin θ）4．一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受的牵引力和阻力随时间变化规律如图LZ 31所示，则作用在小车上的牵引力F 1的功率随时间变化的图像是图LZ 32中的( )图LZ31图LZ325．(多选)一辆轿车在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过时间t0，其速度由零增大到最大值v m.若轿车所受的阻力f为恒力，关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况，图LZ33中正确的是()图LZ336．(多选)火车从车站开出做匀加速运动，若阻力与速度成正比，则() A．火车发动机的功率一定越来越大，牵引力越来越大B．火车发动机的功率恒定不变，牵引力越来越小C．当火车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率这时应减小D．当火车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率一定跟此时速率的二次方成正比7．质量为m、发动机的额定功率为P0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，则它在平直公路上匀速行驶的最大速度是()A．vB.P1 maC.P0vP1－mavD.P1vP0－mav8．图LZ34为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做速度为v m＝1.02 m/s的匀速运动．g取10 m/s2，不计额外功．求：图LZ34(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．9．汽车的额定功率为60 kW，总质量为2×103kg；运动中所受阻力恒为2000 N．若汽车在额定功率下运动，求：(1)当汽车的加速度是1 m/s2时的速度大小；(2)汽车行驶的最大速度；(3)10 s内牵引力做的功．10．一辆重5 t、额定功率为80 kW的车以a＝1 m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍，g取10 m/s2.(1)分析车从静止开始至刚匀速运动过程中车的牵引力和发动机的功率如何变化．(2)车做匀加速直线运动能维持多长时间？(3)车做匀加速直线运动过程的平均功率为多少？(4)车加速10 s末的瞬时功率为多少？(5)车速的最大值为多少？11．汽车的质量为2 t，额定功率为80 kW，在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s.如果汽车从静止开始以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，运动过程中阻力不变，则：(1)汽车受到的阻力为多大？(2)3 s末汽车的瞬时功率为多大？(3)汽车维持匀加速运动的时间为多长？专题课：机车启动问题1．AC[解析] 设汽车牵引力为F，斜坡倾角为θ，汽车质量为m，摩擦力为F f，当F>F f＋mg sinθ时，有可能先加速后匀速到达坡顶，选项A正确，B 错误；若坡较短，则可能在变加速过程中到达坡顶，选项C正确；当F<F f＋mg sinθ时，汽车则减速上升，由F＝Pv可知，v减小，则F增大，而F f＋mg sinθ－F＝ma，故加速度越来越小，a＝0时，v最小，选项D错误．2．A[解析] 汽车的速度图像如图所示，假定汽车做匀变速直线运动，其速度图像是直线，直线与横轴包围的面积即v m t12，由于汽车以恒定功率开始运动，则其加速度应逐渐减小，实际速度图线如图中曲线所示，由图像可知，曲线与横轴所包围的面积较大，故A选项正确．3．D[解析] 当汽车速度最大时，加速度a＝0，牵引力F＝mg sinθ＋kmg，故此时最大速度v m＝PF＝Pmg（k＋sinθ），选项D正确．4．D[解析] 小车所受的牵引力和阻力恒定，所以小车做匀加速直线运动，牵引力的功率P＝F1v＝F1(v0＋at)，对应图D.5．BCD[解析] 轿车以恒定的牵引力F启动，由a＝F－fm得，轿车先做匀加速运动，由P＝Fv知，轿车的输出功率均匀增加，当功率达到额定功率时，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，轿车做加速度逐渐减小的加速运动，当F＝f时，速度达到最大，之后轿车做匀速运动，选项B、C、D正确．6．ACD[解析] 根据P＝Fv、F－F f＝ma、F f＝kv得P＝(kv＋ma)v＝kv2＋mav，故在题设条件下，火车发动机的功率和牵引力都随速率v的增大而增大，则选项A正确；当火车达到某一速率时，欲使火车做匀速运动，则a＝0，此时P ＝kv2，故选项C、D正确．7．C[解析] 当加速度为a时，由F＝F f＋ma＝P1v得，阻力F f＝P1v－ma，当F＝F f时，速度最大，为v m，则v m＝P0F f＝P0vP1－mav.8．(1)5.1×104W(2)5 s 2.04×104W[解析] (1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F 等于重力，有P0＝Fv m，F＝mg，代入数据，得P0＝5.1×104W.(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历的时间为t1，有P0＝Fv1，F－mg＝ma，v 1＝at 1联立以上各式并代入数据，得t 1＝5 st ＝2 s 时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v 2，输出功率为P ，则有v 2＝at ，P ＝Fv 2联立以上各式并代入数据，得P ＝2.04×104 W .9．(1)15 m /s (2)30 m /s (3)6×105 J[解析] (1)由牛顿第二定律得F 牵－F 阻＝ma又P ＝F 牵v两式联立解得v ＝15 m /s .(2)当汽车做匀速运动时，汽车的速度最大，此时F 牵＝F 阻由P ＝F 牵v max 得v max ＝P F 牵＝P F 阻＝60×1032000 m /s ＝30 m /s . (3)牵引力做功W ＝Pt ＝60×103×10 J ＝6×105 J .10．(1)匀加速过程，牵引力不变，功率逐渐增大；变加速过程，牵引力逐渐减小，功率不变(2)10 s (3)40 kW (4)80 kW (5)26.7 m /s[解析] (1)由题意，f ＝kmg ＝0.06×5000×10 N ＝3×103 N .从静止开始的匀加速直线运动过程，牵引力F 1是定值，由牛顿第二定律得F 1－f ＝ma ，得F 1＝8×103 N ，而功率在不断增大．达到额定功率后，车做变加速直线运动直至刚匀速运动，牵引力逐渐变小，直到和阻力相等，而功率则保持不变．(2)由P m ＝F 1v 1＝F 1at 1得t 1＝10 s .(3)设t 1＝10 s 末的速度为v 1，t 1时间内的平均速度为v ，则v 1＝at 1＝10 m /s ，v ＝v 12＝5 m /s ，所以P ＝F 1v ＝40 kW .(4)P＝F1v1＝80 kW.(5)由P m＝fv m得v m＝26.7 m/s.11．(1)4×103N(2)48 kW(3)5 s[解析] (1)在输出功率等于额定功率的条件下，当牵引力F等于阻力f时，汽车的加速度减小到0，汽车的速度达到最大．汽车所受的阻力为f＝Pv max＝8×10420N＝4×103N.(2)设汽车做匀加速运动时需要的牵引力为F′，根据牛顿第二定律有F′－f＝ma，解得F′＝f＋ma＝4×103N＋2×103×2 N＝8×103N因为3 s末汽车的瞬时速度为v3＝at＝2×3 m/s＝6 m/s，所以汽车在3 s末的瞬时功率为P3＝F′v3＝8×103×6 W＝48 kW.(3)汽车做匀加速运动时，牵引力F′恒定，随着车速增大，输出功率逐渐增大，输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度，其数值为v′max＝PF′＝8×1048×103m/s＝10 m/s根据运动学公式，汽车维持匀加速运动的时间t＝v′maxa＝102s＝5 s.。
机车启动专题
机车启动专题1、汽车在启动阶段做匀加速直线运动，在这个过程中（）A.牵引力增大，功率增大B.牵引力不变，功率增大C．牵引力增大，功率不变 D.牵引力不变，功率不变2、一列火车在机车的恒定功率牵引下由静止从车站出发，沿平直轨道运动，行驶 5 分钟，速度达到20m/s,设列车所受阻力恒定，则可以判断列车在这段时间内行驶的距离（）A．一定大于 3km B.可能等于3km C.一定小于3km D.条件不足，无法确定3、汽车在水平路面上运动，下列说法正确的是（）A．汽车启动后以额定功率行驶，在速度未达到最大以前，牵引力是不断增大的B．汽车启动后以额定功率行驶，在速度未达到最大以前。
牵引力是不断减小的C．汽车以额定功率行驶，达到最大速度后，若阻力突然增大，牵引力将增大D．汽车以额定功率行驶，达到最大速度后，若阻力突然增大，牵引力将减小4、质量为 m 的汽车，以恒定功率 P 在平直公路上行驶，汽车所受阻力不变，已知汽车匀速行驶时的速度为v1，则当汽车速度为 v2（n1< n2）时加速度的大小为（）Pmv A2PmvB1P(v1v2)mv vC12P(v1v2)mv vD125、设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，如果飞机以速度V 匀速飞行时，其发动机功率为P，则飞机以2V 匀速飞行时，其发动机功率为（）A2P B4P C8P D无法确定6、质量 m=5x10 3 kg 的汽车在平直的公路上行驶，发动机的输出功率恒定为 P=60kw，汽车所受阻力不变，为车重的0.06 倍，这辆汽车行驶的最大速度为 v= ，汽车以恒定功率P 由静止开始加速至 v=10m/s 时，汽车的加速度 a= .（g=10m/s 2 ）7、质量为m 的汽车，启动后在发动机功率 P 保持不变的条件下，经过一段时间后将达到以速度v14小为.8、汽车质量为5t，其发动机额定功率为 32.5kw，汽车在平直路面上从静止开始，开始一段时间内以加速度 a=1.0 m/s 2 做匀速运动，最后做匀速运动的速度为，则汽车做匀加速运动的牵引力为N,汽车做匀加速运动的时间为s.9、汽车质量 M=2000kg ，P额=80kw ，Vm=20m/s ,a=2m/s2 ，求阻力？ 3s 末的功率？做匀加速运动的时间？整个过程中牵引力做的功是多少？匀速行驶的状态，若行驶中受到的摩擦阻力大小保持不变，则在车速增至v 时，汽车的加速度大10、质量为500t 的列车以恒定的功率沿水平轨道行驶，在 3min 内行驶 1.45km，其速率由 36km/h 刚好增大到最大速率 54km/h，设计车所受阻力恒定，求（1）机车的功率（2）机车所受的阻力11、质量为4t 的机车，发动机的最大输出功率为 100kw，运动阻力恒为 2000N.若机车由静止开始以0.5m/s2 的加速度沿水平轨道做匀加速直线运动。
高中物理 第七章 机械能守恒定律 专题课 机车启动问题习题 新人教版必修2
专题课机车启动问题1．(多选)一辆汽车以恒定的输出功率以某一初速度冲上一斜坡，在上坡过程中，它的运动情况可能是( )A．先加速，后匀速B．先加速，后减速C．一直加速且加速度越来越小D．一直减速且加速度越来越大2．(多选)卡车在平直公路上从静止开始加速行驶，经时间t前进距离l，速度达到最大值v m.设此过程中发动机功率恒为P，卡车所受阻力为F f，则这段时间内，发动机所做的功为( )A．PtB．F f lC．Pt－F f lD．F f v m t3．快艇在水上行驶，所受水的阻力和艇的速度的二次方成正比．若快艇以速度v匀速行驶时，发动机的功率为P；当快艇以速度3v匀速行驶时，发动机的功率应为( ) A．3PB．9PC．27PD．81P4．一列火车在恒定功率的牵引下由静止从车站出发，沿平直轨道运动，行驶了5min 速度刚好达到20m/s，设列车所受阻力恒定，则可以判断列车在这段时间内行驶的距离( )A．可能等于3kmB．一定大于3kmC．一定小于3kmD．以上说法都不对5．(多选)一辆轿车在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过时间t0，其速度由零增大到最大值v m.若轿车所受的阻力f为恒力，关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况，图LZ3－1中正确的是( )图LZ3－16．(多选)火车从车站开出做匀加速运动，若阻力与速度成正比，则( )A．火车发动机的功率一定越来越大，牵引力越来越大B．火车发动机的功率恒定不变，牵引力越来越小C．当火车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率这时应减小D．当火车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率一定跟此时速率的二次方成正比7．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，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为( )A.PmgsinθB.Pcosθmg（k＋sinθ）C.Pcos θmg D.Pmg （k ＋sin θ）8．图LZ3－2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速度为v m ＝1.02m/s 的匀速运动．g取10m/s 2，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2s 末的输出功率．图LZ3－29．汽车的额定功率为60kW ，总质量为2×103kg ，运动中所受阻力恒为2000N ．若汽车在额定功率下运动，求：(1)当汽车的加速度是1m/s 2时的速度大小； (2)汽车行驶的最大速度； (3)10s 内牵引力做的功．10．一辆重5t 、额定功率为80kW 的车以a ＝1m/s 2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍，g 取10m/s 2.(1)分析车从静止开始至刚匀速运动过程中车的牵引力和发动机的功率如何变化． (2)车做匀加速直线运动能维持多长时间？(3)车做匀加速直线运动过程的平均功率为多少？ (4)车加速10s 末的瞬时功率为多少？ (5)车速的最大值为多少？ 11．高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像．现利用这架照相机对某家用汽车的加速性能进行研究，如图LZ3－3所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片，图中的标尺单位为米，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0s ．已知该汽车的质量为2000kg ，额定功率为72kW ，汽车运动过程中所受的阻力始终为1600N.(1)求该汽车加速度的大小．(2)若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间？(3)求汽车所能达到的最大速度．图LZ3－31．AC [解析]设汽车牵引力为F ，斜坡倾角为θ，汽车质量为m ，摩擦力为F f ，当F>F f＋mgsin θ时，有可能先加速后匀速到达坡顶，选项A 正确，B 错误；若坡较短，则可能在变加速过程中到达坡顶，选项C 正确；当F<F f ＋mgsin θ时，汽车则减速运动，由F ＝Pv 可知，v 减小，则F 增大，而F f ＋mgsin θ－F ＝ma ，故加速度越来越小，a ＝0时，v 最小，选项D 错误．2．AD [解析]发动机所做的功是指牵引力的功．由于卡车以恒定功率运动，所以发动机所做的功应等于发动机的功率乘以卡车行驶的时间，A 项正确；B 项给出的是卡车克服阻力做的功，在这段时间内，牵引力的功不等于克服阻力做的功，B 项错误；C 项给出的是卡车所受外力的总功；D 项中，卡车以恒定功率前进，将做加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度时牵引力等于阻力，阻力F f 乘以最大速度v m 是发动机的功率，再乘以t 恰是发动机在t 时间内做的功，D 项正确．3．C [解析]快艇运动时所受的阻力与速度的二次方成正比，即F ′＝kv 2.当快艇匀速行驶时，牵引力大小等于阻力，即F ＝F ′＝kv 2，则发动机的功率为P ＝Fv ＝kv 3，即发动机的功率与速度的三次方成正比．所以，当快艇的速度变为原来的3倍时，发动机的功率变为原来的27倍，故C 正确．4．B [解析]根据火车的运动过程，画出火车的速度—时间图像如图所示，根据速度—时间图像中曲线与坐标轴围成的面积表示位移大小可知，如果火车做初速度为零、末速度为20m/s 的匀加速直线运动，则位移x ＝12×20×300m ＝3000m ，而此时实际曲线与坐标轴围成的面积大于3000m ，B 正确．5．BCD [解析]轿车以恒定的牵引力F 启动，由a ＝F －fm 得，轿车先做匀加速运动，由P ＝Fv 知，轿车的输出功率均匀增加，当功率达到额定功率时，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，轿车做加速度逐渐减小的加速运动，当F ＝f 时，速度达到最大，之后轿车做匀速运动，选项B 、C 、D 正确．6．ACD [解析]根据P ＝Fv ，F －f ＝ma ，f ＝kv ，可得P ＝(kv ＋ma)v ＝kv 2＋mav ，故在题设条件下，火车发动机的功率和牵引力都随速率v 的增大而增大，选项A 正确，选项B错误；当火车达到某一速率时，欲使火车做匀速运动，则a ＝0，此时P ＝kv 2，选项C 、D 正确．7．D [解析]当汽车匀速时速度最大，此时汽车的牵引力F ＝mgsin θ＋kmg ，由此可得v m ＝Pmg （k ＋sin θ），故选项D 正确．8．(1)5.1×104W (2)5s 2.04×104W [解析] (1)设起重机允许输出的最大功率为P 0，重物达到最大速度时，拉力F 等于重力，有P 0＝Fv m ，F ＝mg ，代入数据，得P 0＝5.1×104W. (2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F 1，速度为v 1，匀加速运动经历的时间为t 1，有P 0＝F 1v 1，F 1－mg ＝ma ，v 1＝at 1联立以上各式并代入数据，得t 1＝5st ＝2s 时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v 2，输出功率为P ，则有v 2＝at ，P ＝F 1v 2联立以上各式并代入数据，得P ＝2.04×104W.9．(1)15m/s (2)30m/s (3)6×105J[解析] (1)由牛顿第二定律得F 牵－F 阻＝ma又P ＝F 牵v两式联立解得v ＝15m/s.(2)当汽车做匀速运动时，汽车的速度最大，此时F ′牵＝F 阻 由P ＝F ′牵v max 得v max ＝P F ′牵＝P F 阻＝60×1032000m/s ＝30m/s.(3)牵引力做功W ＝Pt ＝60×103×10J ＝6×105J.10．(1)匀加速过程，牵引力不变，功率逐渐增大；变加速过程，牵引力逐渐减小，功率不变(2)10s (3)40kW (4)80kW (5)26.7m/s[解析] (1)由题意，f ＝kmg ＝0.06×5000×10N ＝3×103N.从静止开始的匀加速直线运动过程，牵引力F 1是定值，由牛顿第二定律得F 1－f ＝ma ，得F 1＝8×103N ，而功率在不断增大．达到额定功率后，车做变加速直线运动直至刚匀速运动，牵引力逐渐变小，直到和阻力相等，而功率则保持不变．(2)由P m ＝F 1v 1＝F 1at 1得t 1＝10s.(3)设t 1＝10s 末车的速度为v 1，t 1时间内的平均速度为v ，则v 1＝at 1＝10m/s ，v ＝v 12＝5m/s ，所以P ＝F 1v ＝40kW.(4)P ＝F 1v 1＝80kW.(5)由P m ＝fv m 得v m ＝26.7m/s.11．(1)1.0m/s 2(2)20s (3)45m/s[解析] (1)汽车做匀加速直线运动，Δx ＝x 2－x 1＝a ΔT 2得a ＝Δx ΔT 2＝3.00－2.0012m/s 2＝1.0m/s 2. (2)做匀加速直线运动的汽车所受合力为恒力，由牛顿第二定律得F －f ＝ma 所以F ＝ma ＋f ＝3600N随着速度的增大，汽车的输出功率增大，当达到额定功率时，匀加速运动的过程结束． 由P ＝Fv 1，得v 1＝P F ＝72×1033600m/s ＝20m/s由匀加速运动公式v 1＝at 得t ＝v 1a ＝20s.(3)当汽车达到最大速度时，有F ′＝f ＝1600N 由P ＝F ′v ，得v ＝P F ′＝72×1031600m/s ＝45m/s.。
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。
高中物理机车启动专题练习
高中物理机车启动专题练习机车启动专题练一、单选题1.一辆质量为m的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为v时，其加速度大小为a，设汽车所受的阻力恒为f。
以下说法正确的是：A。
汽车的功率为fv。
B。
当汽车的速度增加到2v时，加速度为a/2.C。
汽车行驶的最大速率为vmax = (f/m)^(1/2)。
D。
当汽车的速度为v时，行驶的距离为2v^2/a。
2.一辆质量为M的汽车，额定功率为Pm，汽车运动过程中所受阻力恒为f，汽车所能达到的最大速度为vm。
现在汽车从静止开始以恒定加速度a运动，经t1时间达到匀加速的最大速度v1后立即以某一恒定功率P1（P1 < Pm）运动，下列关于汽车运动速度-时间图像错误的是：A。
选项A图像错误。
B。
选项B图像错误。
C。
选项C图像错误。
D。
选项D图像错误。
3.一辆质量为m的汽车由静止开始从倾角为30°的斜坡底端开始向上爬坡，汽车所受摩擦力为f，经过时间t汽车刚好达到了最大速度vm，则：A。
若汽车以恒定功率上坡时牵引力不变，则牵引力为f。
B。
汽车运动的额定功率为fvm。
C。
若汽车以恒定加速度启动上坡，则t = vm/(g/2+f/m)。
D。
若汽车以恒定功率上坡，则t时间内汽车运动的位移为vm*t-(1/2)*(g/2+f/m)*t^2.4.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F。
5.质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度-时间图像如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线。
高中物理机车启动专题练习
机车启动专题练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．一质量为m 的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为v 时，其加速度大小为a ，设汽车所受的阻力恒为f ．以下说法正确的是 A ．汽车的功率为fvB ．当汽车的速度增加到2v 时，加速度为2a C ．汽车行驶的最大速率为(1+maf )vD ．当汽车的速度为时v ，行驶的距离为22v a2．一质量为M 的汽车，额定功率为P m ，汽车运动过程中所受阻力恒为f ，汽车所能达到的最大速度为v m 。
现在汽车从静止开始以恒定加速度a 运动，经t 1时间达到匀加速的最大速度v 1后立即以某一恒定功率P 1（P 1 <P m ）运动，下列关于汽车运动速度—时间图像错误的是（ ）A ．B ．C ．D ．3．一辆质量为m 的汽车由静止开始从倾角为30°的斜坡底端开始向上爬坡，汽车所受摩擦力为f ，经过时间t 汽车刚好达到了最大速度m v ，则 A ．若汽车以恒定功率上坡时牵引力不变 B ．汽车运动的额定功率为m fv C ．若汽车以恒定加速度启动上坡，则2t 时汽车的速度为m 2vD ．若汽车以恒定功率上坡，则t 时间内汽车运动的位移为2mm 2mv v t mg f-+4．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～t 1时间内为过原点的倾斜直线，t 1时刻达到额定功率P ，此后保持功率P 不变，在t 3时刻达到最大速度v 3，以后匀速运动．下列判断正确的是（ ）A ．从0至t 3时间内，列车一直匀加速直线运动B ．t 2时刻的加速度大于t 1时刻的加速度C ．在t 3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5．质量为m 的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度—时间图像如图所示，其中OA 段为直线，AB 段为曲线，B 点后为平行于横轴的直线。
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1.（★★★）汽车以恒定功率P 由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是
A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动
B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动
D.汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动
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）
●案例探究
［例 1］（★★★★）汽车发动机额定功率为60 kW ，汽车质量为 5.0× 103kg，汽车在水平路面行驶时，受到的阻力大小是车重的0.1倍，试求：
（1）汽车保持额定功率从静止出发后能达到的最大速度是多少？
（2）若汽车从静止开始，以 0.5 m/s2的加速度匀加速运动，则这一加速度能维持多长
时间？
［例 2］（★★★★★）电动机通过一绳子吊起质量为8 kg 的物体，绳的拉力不能超过120 N ，电动机的功率不能超过1200 W ，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m （已知此物体在被吊高接近90 m时，已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少？
v 匀速
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
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.2 np
C.n2p
D. n3p
2.（★★★★）质量为 5.00× 105 kg 的机车，以恒定的加速度从静止出发，经 5 min行
驶 2.25 km ，速度达到最大值 54 km/h, 则机车的功率为 _____W.
3.（★★★★） （ 2002 年上海春考）铁路提速，要解决许多技术问题
.通常，列车阻力与 速度平方成正比，即
f=kv 2.列车要跑得快，必须用大功率机车来牵引
.试计算列车分别以
120 km/h 和 40 km/h 的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值 .（提示：物理中重要公式有
F=ma,W=Fs ′ ,P=Fv,s=v 0t+ 1
at 2）
2
4.（★★★★）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/s 2
.
假定汽车在整个运动过程中阻力不变
.求：
（ 1）汽车受到的阻力 F f ；
（ 2）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 0=40 × 103 W ，汽车从 静止开始，以 a=0.5 m/s 2 的加速度做匀加速直线运动，所受阻力恒为
F f =2×103 N ，求：
（ 1）汽车匀加速运动所用的时间
t ；
（ 2）汽车可达的最大速度 v m ；
（ 3）汽车速度为 2v m /3 时的加速度 a ′ 6.（★★★★★）汽车质量为
5 t ，其发动机额定功率为
37.5 kW ，汽车在水平道路上从
静止开始起动，开始一段时间内，以加速度
1.0 m/s 2 做匀加速运动，最后匀速运动的速度为
15 m/s.求：
（ 1）汽车做匀加速运动的时间 .
（ 2）汽车匀速运动后关闭发动机，还能滑多远？。