发动机的额定功率与车的最大速度
2019年春高中物理必修二：专题课 机车启动问题
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.某汽车以相同的功率在甲、乙两水平路面上行驶,若该车行驶时受到甲、乙两路面的阻力分别为车重的k1、k2倍,则该车在甲、乙两水平路面上行驶的最大速度之比为()A.k1∶k2B.k2∶k1C.∶D.∶4.一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5 min速度刚好达到20 m/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3 kmB.一定大于3 kmC.一定小于3 kmD.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(重力加速度为g) ()A.B.C.D.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=5×103 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:(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.图LZ3-29.质量为2 t的汽车以30 kW的恒定功率在平直公路上行驶,运动过程受到的阻力恒为2000 N.求:(1)10 s内汽车牵引力做的功;(2)汽车的最大行驶速度;(3)当汽车速度为36 km/h时,汽车的加速度大小.10.汽车发动机的额定功率为60 kW,汽车的质量为4 t,当它行驶在倾角正弦值为0.02的长直公路上时,如图LZ3-3所示,所受摩擦力为车重的.汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动.(g取10 m/s2)(1)汽车所能达到的最大速度为多大?(2)匀加速过程能维持多长时间?(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,牵引力做功为多少?(4)在10 s末汽车的瞬时功率为多大?图LZ3-311.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LZ3-4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1.0 s.已知该汽车的质量为2000 kg,额定功率为72 kW,汽车运动过程中所受的阻力始终为1600 N.(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LZ3-4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,当F>f+mg sin 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+mg sin θ时,汽车则减速运动,由F=可知,v减小,则F增大,而f+mg sin 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卡车行驶的时间,A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乘最大速度v m是发动机的功率,再乘t恰是发动机在t时间内做的功,D 正确.3.B[解析] 设汽车的功率为P,质量为m,则有P=k1mgv1=k2mgv2,所以=,B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—时间图像中曲线与时间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20 m/s的匀加速直线运动,则位移x=×20×300 m=3000 m,而此时实际曲线与坐标轴围成的面积大于3000 m,B正确.5.BCD[解析] 轿车以恒定的牵引力F启动,由a=-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=kv2+mav,故在题设条件下,火车发动机的功率和牵。
机车启动模型-习题
机车启动习题1.某机车发动机的额定功率为P＝3.6×106 W，该机车在水平轨道上行驶时所受的阻力为f＝k v(k为常数)，已知机车的质量为M＝2.0×105 kg，机车能达到的最大速度为v m＝40 m/s，重力加速度g＝10 m/s2。
则下列说法正确的是()A. 机车的速度达到最大时所受的阻力大小为9×104 NB.常数k＝1.0×103 kg/sC.当机车以速度v＝20 m/s匀速行驶时，机车所受的阻力大小为1.6×104 ND.当机车以速度v＝20 m/s匀速行驶时，机车发动机的输出功率为9×105 W2.目前，上海有若干辆超级电容车试运行，运行中无需连接电缆，只需在乘客上车间隙充电30秒到1分钟，就能行驶3到5千米。
假设有一辆超级电容车，质量m=2×103kg，额定功率P=60kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力F f是车重的0.1倍，g取10m/s2。
(1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？(2)若超级电容车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？(3)若超级电容车从静止开始，保持额定功率做加速运动，50s后达到最大速度，求此过程中超级电容车的位移大小。
3.汽车发动机的功率为60kW，汽车的质量为4吨，当它行驶在坡度为α(sinα=0.02)的长直公路上时，如图所示，所受摩擦阻力为车重的0.1倍(g取10m/s2)，求：(1)汽车所能达到的最大速度；(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间？(3)当汽车以0.3m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时，汽车发动机做功多少．参考答案第1题：答案 AD解析：机车的速度达到最大时所受的阻力f ＝F ＝P v m ＝9×104N ，故A 项正确；由阻力f ＝kv 可得k ＝f v ＝9×10440kg/s ＝2.25×103kg/s ，故B 项错误；机车以速度v ＝20 m/s 匀速行驶时，则有f 2＝kv ＝2.25×103×20 N ＝4.5×104N ，机车发动机的输出功率P 2＝F 2v ＝f 2v ＝4.5×104×20 W＝9×105W ，故C 项错误，D 项正确。
高中物理机车启动问题专题
高中物理机车启动问题专题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！1 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m?5?10kg 的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加2速直线运动，加速度a?0.2m/s，当起重机输出功率达到其允许的最大值3时，保持该功率直到重物做vm?1.02m/s的匀速运动。
取g?10m/s，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P?Fv 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2以求出匀加速运动的时间了。
至于起重机第2秒末的输出功率，先要确定好第2秒末物体的状态，若处于加速状态就根据瞬时功率表达式计算，若处于匀速状态则为额定功率。
发动机额定功率
发动机额定功率1. 简介发动机额定功率是衡量一个发动机性能的重要指标之一。
它代表着发动机在正常工作条件下能够输出的最高功率。
发动机额定功率通常以单位时间内的功率输出来衡量，常用单位为千瓦（kW）或马力（HP）。
2. 发动机额定功率的定义发动机额定功率通常由发动机制造商在设计和制造过程中根据一系列规范和测试方法来确定。
这些测试通常在实验室环境下进行，并以标准化的工况条件进行。
发动机在这些工况下被长时间运行，以确定其可靠性和性能。
通过这些测试，发动机制造商可以确定发动机在一定条件下的额定功率。
3. 发动机额定功率的影响因素发动机额定功率受多种因素的影响，主要包括以下几个方面：3.1 发动机类型不同类型的发动机具有不同的额定功率。
例如，柴油发动机的额定功率通常比汽油发动机高，因为柴油燃料具有更高的能量密度，并且柴油发动机的内部构造和燃烧过程也与汽油发动机不同。
3.2 发动机排量发动机排量是指发动机每个循环中容纳的气体容积。
一般来说，排量越大，发动机的额定功率也越高。
这是因为更大的排量可以容纳更多的空气和燃料混合物，在燃烧过程中产生更多的能量。
3.3 发动机旋转速度发动机旋转速度也对额定功率有影响。
通常情况下，发动机的额定功率是在特定的转速下测定的。
如果发动机的转速超出了额定转速范围，额定功率可能会降低。
3.4 发动机压缩比发动机的压缩比是指发动机缸内气体的最高压力与最低压力之间的比值。
较高的压缩比可以提高发动机的热效率，从而提高额定功率。
4. 发动机额定功率的应用发动机额定功率是衡量发动机性能的重要指标之一，对于许多应用来说，额定功率是选择适合的发动机的关键因素。
以下是几个应用示例：4.1 汽车在汽车领域，发动机的额定功率对于车辆的加速性能、最高速度和燃油经济性有重要影响。
消费者在购买汽车时通常会考虑额定功率来决定是否满足其个人需求。
4.2 工业机械对于工业机械设备来说，发动机的额定功率决定了其工作效率和负载能力。
晴暑市最量学校高考物理 考点模拟题千题精练6.2 机车的启动和运行(基础篇)
喷晶州喇遇市喊景学校专题6.2 机车的启动和运行（基础篇）一．选择题1．（2019江西南昌三模）一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为P．从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶。
若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。
下列说法正确的是（）A．汽车加速过程的最大加速度为B．汽车加速过程的平均速度为C．汽车速度从v增大到2v过程做匀加速运动D．汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大【参考答案】A【解题思路】设汽车所受的阻力为f，则开始时：P＝fv；加大油门后：P1＝f∙2v；则P1＝2P；汽车在开始加大油门时的加速度最大，开始加大油门时牵引力为F=2P/v，由牛顿第二定律F-f=ma m，解得最大加速度为a m=P/mv，选项A正确；汽车若做匀加速运动，则平均速度为；而汽车随速度的增加，由P ＝Fv可知牵引力减小，则加速度减小，即汽车做加速度减小的加速运动，则平均速度不等于3v/2，选项BCD错误。
2．（6分）（2019湖北武汉武昌5月调研）某品牌纯电动汽车参数为：车上电池充满电时电池容量为100kw•h，当整车质量（含车内人员和物品）为2000kg时，从静止加速到30m/s最短时间为5s，从30m/s到刹停的最短距离为30m，最大速度可达60m/s。
在平直道路上行驶时可认为阻力恒为车重的0.05倍，电能转化为有用功的效率为80%，取g＝10m/s2，．若该车在平直道路上行驶，下列结论正确的是（）A．若汽车从静止加速到30m/s用时为5s，则这一过程的平均加速度大小为6m/s2B．汽车刹车由30m/s减速到0所用的最短时间为1sC．当汽车以30m/s匀速行驶时，汽车克服阻力做功的功率为30kWD．当汽车以30m/s匀速行驶时，汽车的续航里程（最大行驶距离）为360km【参考答案】AC。
汽车里的物理问题
汽车里的物理问题陶成龙（绍兴市高级中学 浙江 绍兴 312000）汽车作为一种现代交通工具，正在逐步进入寻常百姓的消费视线。
以汽车为知识载体的命题，也愈来愈频繁地出现在卷面上，今后也必将是高考能力考查的热点。
本文将探讨有关的物理问题。
1．汽车的摩擦力问题汽车行驶中的主要阻力来源于地面对车轮的摩擦力（空气对车身的摩擦力相对较小）。
那么汽车靠什么力行驶呢？很多同学可能会回答，是因为发动机可以产生驱动力，这样只答对了一半。
其实，在研究汽车行驶的时候，应将汽车看成一个整体（但不能看成一质点），因此发动机的驱动力只是一个内力，显然内力不能使整个物体朝某一方向运动。
假设当发动机工作时，其驱动力只是驱动后轮转动（设后轮是主动轮），此时后轮胎边缘相对路面有向后的运动趋势（如图1），所以后轮就获得了地面对它的向前的摩擦力，正是这个向前的摩擦力克服了汽车行驶时的阻力从而使汽车向前行驶。
前轮是从动轮，在汽车向前运动时其相对路面有向前的运动，所以前轮受到地面对它的摩擦力是向后的。
另外当发动机关闭后，前后轮所受的摩擦力都向后，都是运动的阻力。
2．汽车的起动问题汽车由静止开始起动的实际过程较为复杂，在高中阶段我们可以把它简化成以下两种方式：一种是以恒定功率起动；另一种是以匀加速起动。
当汽车以恒定功率P e 起动时，由Fv P e =知，V 增大，F 减小；由m f F a -=知a 减小，汽车做变加速直线运动。
当a=0，即F=f 时，汽车达到最大速度fP v e m =，此后汽车做匀速直线运动。
当汽车匀加速起动时，加速度mf F a -=恒定，但V 逐渐增大，由P=FV 可知P 增大，汽车做匀加速直线。
当P=P e 时，匀加速运动结束，由Fv P e =知V 增大，F 减小；由m f F a -=知a 减小，汽车做加速度逐渐减小的直线运动。
当a=0，即F=f 时，汽车达到最大速度f P v e m =，此后汽车做匀速直线运动。
(完整版)高一物理功率机车启动问题详解+习题
(完整版)高一物理功率机车启动问题详解+习题1．恒定功率的启动方式由公式P=Fv 和F-f=ma 知，由于P 恒定，随着v 的增大，F 必将减小， mfF a -=也必将减小，机车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f ，a=0，这时v 达到最大值fPF P v ==max 可见恒定功率的加速运动一定不是匀加速运动.这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt 计算，不能用W=Fs 计算（因为F 为变力）。
2．恒定牵引力（恒定a ）的启动方式由公式P=Fv 和F-f=ma 知，由于F 恒定，所以a 恒定，机车做匀加速运动，而随着v 的增大，功率也将不断增大，直到功率达到额定功率P ，功率不能再增大了.这时匀加速运动结束，其最大速度为max 1v fPF P v =<=，此后机车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了.可见当机车做恒定牵引力的加速运动时功率一定不恒定。
这种加速过程发动机做的功只能用W=F ·s 计算，不能用W=P ·t 计算（因为P 为变功率)。
以上机车的两种启动过程可用如图所示的v —t 图像来概括说明。
0—t 1时间内，机车从静止开始匀加速运动,牵引力F 恒定，机车的输出功率P=Fv 不断变大,t 1时刻达到额定功率（匀加速阶段结束）；t 1—t 2时间内，机车以恒定功率继续加速,牵引力和加速度不断减小（加速度减小的加速运动），对应图像中曲线部分；t 2时刻加速度减为零，F=f ，机车匀速前进(对应图像中水平直线部分），此时达到最大速度 f Pv =max补充练习:(注：加★的为选做题）1. 如图所示,质量为m=2.0kg 的小滑块，由静止开始从倾角的固定的光滑斜面的顶端A 滑至底端B ，A 点距离水平地面的高度h=5.0m ，重力加速度g 取10m/s2,求:(1)滑块由A 滑到B 经历的时间； (2）滑块由A 滑到B 点时的动能 （3) 滑块由A 滑到B 时的重力功率 2。
技能认证汽车理论知识考试(习题卷11)
技能认证汽车理论知识考试(习题卷11)第1部分：单项选择题，共51题，每题只有一个正确答案,多选或少选均不得分。
1.[单选题]汽车能爬上的最大坡度是指（)A)I挡最大爬坡度B)Ⅲ挡最大爬坡度C)IV挡最大爬坡度答案:A解析:2.[单选题]纵向附着系数随着滑动率的增大而A)减小B)增大C)不发生变化答案:A解析:3.[单选题]制动灯也称刹车灯,装于汽车后面,由( )开关控制。
A)转向指示灯B)紧急警报灯C)倒车灯D)制动灯答案:D解析:4.[单选题]比较汽油机和柴油机外特性可得出( )。
A)汽油机经济性较好。
B)柴油机经济性较好.C)汽油机外特性曲线较平.D)无法比较答案:B解析:5.[单选题]转向装置包括转向盘、转向轴、转向器等,其作用是( )转向轴传到转向垂臂的力和改变力的传递方向。
A)增大B)减小C)维持D)改变答案:A解析:6.[单选题]发动机如果个别缸火花塞不工作将使油耗( )。
A)增加.B)减少.7.[单选题]当汽车由 3 档换入 4 档行驶时,汽车能够产生的驱动力A)减少B)增加C)没有变化D)减少或增加答案:A解析:8.[单选题]现在车用的汽油机的怠速稳定转速比过去有所提高，其目的是_____。
A)可相应提高发动机的额定转速，增加功率B)可使发动机加快热起C)可使怠速时使用较稀的混合气，减少排气污染D)减少燃料消耗答案:C解析:9.[单选题]柴油机耗油率曲线较汽油机( )。
A)平坦.B)弯曲.C)无法比较.D)不确定答案:A解析:10.[单选题]发动机配气机构是由气门组和( )组成的。
A)汽缸体曲轴箱组B)活塞连杆组C)曲轴飞轮组D)气门传动组答案:D解析:11.[单选题]铅蓄电池电解液不纯,池盖不清洁,长期放置不用,以及存放温度过高等易引起蓄电池( )故障。
A)极板硫化B)活性物质脱落C)自行放电D)极板短路答案:C解析:12.[单选题]汽车在前进中,为了防止误将变速杆推入倒挡造成极大冲击和零件的损坏而设置了( )装置。
高一物理必修2 功 功率汽车启动问题专题练习含解析
功 功率 汽车启动问题专题练习一、选择题1、如图所示，质量为m 的汽车在平直公路上行驶，所受的阻力恒为车重的k 倍，当它以速度v ，加速度a 加速前进时，发动机的实际功率正好等于额定功率，从该时刻起，发动机始终在额定功率下运转，重力加速度为g ，则以下分析正确的是( )A ．汽车发动机的额定功率为kmgvB ．汽车行驶的最大速度为()kg a vkg +C ．当汽车加速度减小到2a时，速度增加到2vD ．欲使汽车最大速度增加到此时的2倍，则发动机额定功率应增加到此时的4倍【答案】B【详解】A.速度v 时，根据牛顿第二定律知0 P kmg ma v -＝所以P 0=kmgv +mav ，故A 错误；B.最后匀速牵引力等于阻力时速度最大，故0m P kmgv mav av v v kmg kmg kg ++＝＝＝，故B 正确；C.加速度为 2a 时，此时牵引力为F ，则F -kmg =m ？ 2a ，解得 F =kmg + 2ma ，此时速度为022122p kmgv mav kgv av v F kg akmg ma ++=++＝＝，故C 错误；D.由于匀速运动，故受到的阻力不变，则汽车最大速度增加到此时的2倍，则发动机额定功率应为P =f ？2v =2P 0，故D 错误。
2、汽年在平直公路上行驶时，在一段时间内，发动机以恒定功率工作，则图中各v-t 图像，反映汽车运动情况可能正确的是（ ）A.①和②B.①和③C.②和④D.③和④ 【答案】C【详解】发动机以恒定功率工作，当汽车由静止开始运动时，由P =Fv ，速度时间关系：v =at ，牛顿第二定律：F -f =ma ，可知汽车做的是加速度逐渐减小的变加速运动，故②正确；当发动机以恒定功率工作时，汽车应经达到匀速运动状态，故④正确。
A ．①和②。
故A 错误。
B ．①和③。
故B 错误。
C ．②和④。
故C 正确。
D ．③和④。
故D 错误。
3、蔚来ES8纯电动汽车的发动机最大输出功率为480kW ，最高车速为180km/h ．某次测试时，若汽车在平直路面上以最高车速行驶，则所受阻力为（ ）A ．96000NB ．9600NC ．960ND ．96N【答案】B【详解】根据P=Fv ，当最高车速行驶时，F=f ，则348010N 9600N 50m P f v ⨯===A ．96000N ，与结论不相符，选项A 错误；B ．9600N ，与结论相符，选项B 正确；C ．960N ，与结论不相符，选项C 错误；D ．96N ，与结论不相符，选项D 错误；4、汽车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动，所受阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是（ ）A ．汽车牵引力保持不变B ．汽车牵引力逐渐增大C ．发动机输出功率不变D ．发动机输出功率逐渐增大【答案】AD【详解】A 、因为汽车做匀加速运动，则物体受到的合力大小不变，又因为阻力不变，合力等于牵引力减去摩擦力，因此牵引力保持不变，故A 正确，B 错误；C 、输出功率P Fv =，因为牵引力F 不变，速度v 越来越大，因此发动机的输出功率逐渐增大，故C 错误，D 正确。
功率的计算
mg N
s
解： w1 = w2 = Fs
1 F 2 1 (F f) 2 s t2 t1 2 m 2 m
f
mg
F
s
t1 t 2 w 1 p ,p , p1 p2 t t
6.如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物 体在F作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时 间的变化关系如图乙所示，由此可知（ C ） A.物体加速度大小为2m/s2 解： a = 0.5(m/s2) B.F的大小为21N 2F mg ma C.4s末F的功率大小为42w D.4s内F做功的平均功率为42w F 1 m(a g) 1 2(0.5 10)
(2). f Fmin 400(N) P Fv t P 6 103 vt 3(m/s) 3 F 2 10
v < vt
F - f 2 103 4 102 F f ma a m 8 102 v 2 2(m/s2 ) t 1(s ) a 2
拓展型课程
功率的计算—— 典型题
1.设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度的平方成正 比,当飞机以速度v水平匀速飞行时, 发动机的功率为P. 若飞机以速度3v水平匀速飞行时,发动机的功率为 9P 。
F f kv 解：
f
F
P Fv kv v kv 2
F f 3kv
3 解： F f kv m
3 3 F f k (2v m ) 8k v m
P0 Fv kv m v m kv m
3
4
3 4 P F2v m 8k v m 2v m 16k v m
4 P 16kv m 16P0
汽车动力性能的评价标准
浅谈汽车动力性评价标准摘要：本文研究了汽车动力性评价的各种方法和评价指标，介绍了动力性评价的主要参数：最高车速、加速时间、最大爬坡度、发动机最大功率、比功率、驱动轮输出功率、驱动力等相关评价参数；介绍了汽车的动力性衰退现象和汽车动力性评价的实验方法。
关键词：汽车动力性评价指标加权系数优化设计1汽车动力性评价的各种方法及评价指标概述1.1汽车动力性概述汽车动力性是汽车最基本的使用性能。
汽车无论是用作生产工具还是用作生活用具，其运行效率均取决于是否拉得动、跑得快，即取决于运行速度。
在运行条件(地理、道路、气候条件及运输组织条件等)一定时，汽车的平均运行技术速度主要取决于汽车的动力性。
显然汽车动力性越好，汽车运行的平均技术速度就越高，汽车运行效率也就越高。
因此汽车工程界，用车的、购车的、爱车的都很看重汽车的动力性。
汽车具有什么样的动力性算好，如何评定，观点不同，评价的依据也就不同，目前尚无统一公认的评价指标，更无标准。
汽车工程界基于具有最高的平均行驶技术速度的观点，以汽车的最高行驶速度、加速时间和最大爬坡度为量标，评定、比较汽车动力性的优劣。
对于新车的动力性，人们基本上认同这三个指标。
对于在用汽车动力性的评价量标就各不一样了。
在用汽车的动力性在新车定型时便已确立，在使用时，再与其他车型横向比较动力性的高低就毫无意义了。
就是在同型汽车间相互比较动力性，除了表明具体汽车间动力性存在差异外，也不能据此揭示该型汽车结构、性能的优劣。
由于使用条件的差异，在用汽车间不具有横向比较的条件，缺乏可比性。
在用汽车固有动力性在使用过程不是恒定不变的，是随着运行过程中部件、零件的磨损、老化等逐渐衰退变差，直至跑不动，丧失工作能力。
这样动力性衰退便是汽车技术状况变差的征兆。
汽车运行过程、零部件磨损、老化等的进程受运行环境条件的影响有快有慢，即便是运行环境条件相同、累计行程一样的同型汽车，由于使用水平的差异，其零部件磨损、老化的进程也不一样，汽车动力性衰退变差的进程也因此千差万别，而比较汽车在使用过程的动力性与固有动力性，即可判别在用汽车的技术状况。
2022至2023年年高一3月月考物理考题同步训练(福建省永春县第一中学)_1
选择题关于功的概念，下列说法中正确的是（）A. 因为功有正负，所以功是矢量B. 力对物体不做功，说明物体一定无位移C. 滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功D. 若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功【答案】C【解析】A、功有正负，但功是标量，A错误；B、当力的方向和位移的方向垂直时，力不做功，但有位移，B错误；C、摩擦力方向可以与位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做负功，C正确；D、一对相互作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情况，D错误．故选Ｃ。
关于功率，下列说法中正确的是( )A. 根据P＝W／t可知，力做功越多，其功率越大B. 根据P＝Fv可知，汽车的牵引力一定与速率成反比C. 由P＝W／t可知，只要知道t s内力所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻的功率D. 由P＝F v可知，当发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比【答案】D【解析】试题A、根据P=可知，在相同时间内机械做功越多，其功率越大，故缺少相同时间，故A错误；B、根据P=Fv可知，当功率一定时，汽车的牵引力一定与速率成反比，故缺少功率一定，故B错误；C、由P=可知，只要知道ts内机械所做的功，就可以求得这段时间的平均功率，而不是任一时刻的功率，故C错误；D、由P=F•v可知，当发动机功率一定时，交通工具的牵引力与运动速率成反比，故D正确；故选：D如图所示，一根长为L，重为G的均匀软绳悬于O点，若将其下端向上提起使绳双折，至少要做功（）A. GLB.C.D.【答案】D【解析】将绳子下端向上提起使绳对折，上部分不动，下部分的重心上升的高度为h=L，下部分的重力为：G下=G，人至少做功为：；故选D。
选择题质量为2kg的物体从静止开始自由下落，不计空气阻力，在3s末重力对物体做功的瞬时功率是（g=10m/s2）（）A. 60WB. 150WC. 300WD. 600W【答案】D3s末的速度为：；3s末重力对物体做功的瞬时功率：，故选D.选择题物体A和B叠放在光滑水平面上，mA＝1kg，mB＝2kg，B上作用一个3N的水平拉力后，AB一起前进了4m，如图所示．在这个过程中B对A做的功（）A. 4 JB. 12 JC. 0D. -4J【答案】A【解析】AB一起匀速运动，则在水平方向B对A的作用力为零，故B对A做功为零，故C正确，ABD错误。
发动机的额定功率与车的最大速度
发动机的额定功率与车的最大速度专题检测班级______ 姓名_________ 检测时间_______ 成绩________［课前提示］额定功率，实际功率。
［课后检测］一、选择题（每题2分，共20分）1 •关于功和功率，下面说法中正确的是（）A .不同的物体做相同的功，它们的功率一定相同B •物体做的功越多，它的功率就越大C •物体做功越快，它的功率就越大D •发动机的额定功率与实际功率可能相等，也可能不相等2 •关于汽车在水平路面上的运动，下面说法中正确的是（）A •汽车启动后以额定功率行驶，在速率未达到最大以前，加速度是不断增大的B .汽车启动后以额定功率行驶，在速率未达到最大以前，牵引力应是不断减小的C •汽车以最大速度行驶后，若再减小速率，可减小牵引功率行驶D •汽车以最大速度行驶后，若再减小牵引力，速率一定减小3 •关于功率，下面说法中正确的是（）A .根据P=W/t可知，机器做功越多，其功率就越大B •根据P=Fv可知，汽车的牵引力一定与速度成反比C •根据P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率。
D .根据p=Fv可知，发动机的功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比4 •设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v水平匀速飞行时, 发动机的功率为p,若飞机以速度3v水平匀速飞行，发动机的功率应为（）A • 3p B• 9p C. 18p D• 27p5•质量为2t的汽车，发动机的牵引功率为30kW，在水平公路上能达到的最大速度为15m/s, 则当汽车的速度为10m/s时的加速度数值应为（）2 2 2 2A. 0.5m/sB. 1m/sC. 1.5m/sD. 2m/s6•起重机钢索将重物由地面吊起过程中，重物运动的速率图像如图1甲所示，则钢索上的拉力做功的功率随时间变化的图像可能是图乙中的哪一个（）SL7.甲、乙两辆汽车的额定功率之为 1: 2,当两车以各自的额定功率行驶时，可知下面说法中正确的是（）A •两车所受的阻力力之比为 1: 2B .两车行驶的速度之比为 1 : 2C .相同时间内，两车做功之比为1 : 2D .速度相同时，两车的牵引力之比为1: 2&质量为m 的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变，当汽车加速度为 a,速度v 时发动机的功率为 3 ；当发动机的功率为p 2时，汽车行驶的最大速度是（ ）A . p 2v/ p 1B . p 2v/（p 1—mav ）C . P 1V /P 2D . Pw/（p 2-mav ）9•置于水平地面上的物体，在恒力 F 作用下，沿着F 的方向以速度v 做匀速运动并通过 p,Q两点，若从P 至Q 的过程中，F 做的功为 W ，相应的功率为P,那么，下面说法中正确的是（）A .若v 越大，则W 和P 也越大B .若V 越大，则W 不变，而P 越大C .若V 越大，则W 越大，而P 变小D .不论v 的大小如何， W 和P 均不变10 .汽车由某站从静止出发到下一站停止，设行驶过程中以阻力恒定，且汽车运行时发动机 功率保持不变，在汽车进站前制动时将发动机关闭，则图2中能正确反映整个运行过程的图像是（ ）1 •如图5所示，一物体置于水平粗糙的地面上，在水平力F 的作用下运动，F 为一变力，但其功率大小不变，当物体速度为 2m/s 时，加速度为 2m/s 时，当其速度为 3m/s 时，加速度为 1m/s 2，则物体运动的最大速度为多少？ 2 •汽车发动机的额定牵引功率为 60kW ，汽车质量为5t ，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的1，求（1）汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？ （2）若汽 10车从静止开始，保持以0.5m/s 2的加速度做匀加速运动， 这一过程能维持多长时间？ （g=10m/s 2）1. 一水电站，落差 20m 的水流冲击水轮机，能将水流机械能的20%转化为电能。
汽车理论第三章汽车动力装置参数的选择
当
时，汽车
的最高车速最高。
此时最小传动比i0比较适中。
—发动机最大功率对应的车速； —汽车的最高车速。
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第二节 最小传动比的选择
2）后备功率
i01的后备功率最小； i03的后备功率最大； i01的燃油经济性最好； i03的燃油经济性最差。
思考
汽车传动系由哪些传动部件组成？传 动系总传比 it 如何确定？
—副变速器传动比。 三轴式变速器 = 1
的确定→ i0的确定
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第二节 最小传动比的选择
1）最高车速
uamax1< uP1 uamax2= uP2 uamax3> uP3 uamax2> uamax3> uamax1
当
时，汽车的
最高车速最高。
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第一节 发动机功率的选择
一、由uamax确定发动机功率
当
时，
；
此时所需的发动机功率
即，确定整车参数和预期的最高车速uamax后，可选 定发动机功率约等于（但不能小于）上述Pe计算值。
当最高车速达到uamax时，必然需要Pe；但发动机最大功率刚好为Pe的 话，未必能在最高车速下发挥出来，就是说不一定能达到uamax。
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第三节 最大传动比的选择
思考 传动系最大传动比 主要用于什么工况？
➢满足汽车的最大爬坡度αmax； ➢满足汽车的最低稳定车速uamin ； ➢满足汽车加速时间的要求；
➢满足汽车的附着条件
。
33
第三节 最大传动比的选择
一、保证最大爬坡度
当汽车低速爬坡时 FW= 0， = 0
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第三节 最大传动比的选择
机械能大题综合
18. 一位质量m=50kg 的滑雪运动员从高度h=30m的斜坡自由滑下（初速度为零）。
斜坡的倾角θ=37°，滑雪 板与雪面滑动摩擦因素 =0.1。
则运动员滑至坡底的过程 中有：（1）所受几个力所做的功各是多少？（5分） （2）合力做了多少功？（2分）（3）到达坡底时摩擦力的功率是多少？（3分）（不计空气阻力）19. 在一次军事演习中，解放军战士为了让炮弹以200m/s 的速度击中前方450m 高山崖上的某处军事目标，那大炮射击时至少需要让炮弹以多少的速度射出？（5分）20.某人在离地10m 阳台用10m/s 的速度竖直上抛一个质量为1kg 的柚子（不计空气阻力），试问：(1) 此人对柚子做的功；（3分）(2) 在离地什么高度时柚子的动能等于重力势能二分之一．（4分）18.（1）W G =15000J ；W N =0；W G =2000J （5分） （2）W 合=13000J （2分） （3）P f =912W （3分） 19. 221.4m/s 20.（1）50J （2）10m10.（10分）一列火车质量是1 000t ，由静止开始以额定功率沿平直轨道向某一方向运动，经1min 前进900m 时达到最大速度。
设火车所受阻力恒定为车重的0.05倍，g 取10m/s 2，求： (1) 火车行驶的最大速度； (2) 火车的额定功率；(3) 当火车的速度为10m/s 时火车的加速度。
11.（10分）太阳与地球的距离为1.5×1011m ，太阳光以平行光入射到地面。
地球表面32的面积被水覆盖，太阳在一年中辐射到地球表面水面部分的总能量E 约为1.87×1024J ，太阳辐射可将水面的水蒸发（设在常温、常压下蒸发1kg 水需要2.2×106J 的能量），而后凝结成雨滴降落到地面。
量没能全部到达地面，这是为什么？请说出理由。
12.（12分）从高H 处由静止释放一球，它在运动过程中受大小不变的阻力f 的。
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。
机械能简单计算题
机械能简单计算题1、质量为m=2×103kg 的汽车行驶在平直的公路上，在运动中所受阻力不变，当汽车加速度为2m/s2，速度v=10m/s时，发动机的功率为P 1=80kW．则：（1）阻力的大小（2）当汽车发动机的功率为P2=100kW时，汽车行驶的最大速度为多少？【答案】（1）阻力的大小为4000N（2）当汽车发动机的功率为P2=100kW时，汽车行驶的最大速度为25m/s【解析】考点：功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．分析：汽车的功率可由牵引力与速度乘积来表达，当汽车的速度为V 时，有P 1=FV 可求出F ，再有牛顿第二定律求解出阻力；当汽车以额定功率运动时，此时做匀速运动，则牵引力等于运动阻力速度达到最大，有P=fV可求出最大速度．解答：解：（1）发动机的功率为P 1时有由牛顿第二定律的F 1﹣f=maf=F1﹣ma=8000﹣2000×2N=4000N（2）当F=f时，速度最大，所以，根据P 2=fvm得答：（1）阻力的大小为4000N（2）当汽车发动机的功率为P2=100kW时，汽车行驶的最大速度为25m/s点评：功率与速度的比值来得出牵引力，从而再由牛顿运动定律来列式求解．当达到最大速度时，牵引力等于阻力．注意此处的功率必须是额定功率2、如图所示，在光滑的水平面上，质量m=3kg的物体在F=6N的水平拉力作用下，从静止开始运动，运动时间t=5s，求：（1）5s 内物体所走过的位移大小；（2）5s 内水平拉力F 对物体所做的功；（3）5s 内水平拉力F 对物体所做的功的平均功率．【答案】（1）5s 内物体所走过的位移大小25m ；（2）5s 内水平拉力F 对物体所做的功150J ；（3）5s 内水平拉力F 对物体所做的功的平均功率30W【解析】考点：功的计算；牛顿第二定律．分析：（1）根据牛顿第二定律求解加速度，根据位移时间关系公式求解位移；（2）由W=FL求的拉力做功（3）根据P=求解平均功率；解答：解：（1）由牛顿第二定律可得a=5s 内位移为x=（2）5s 内拉力做功为W=Fx=6×25J=150J（3）5s 内拉力的平均功率为P=答：（1）5s 内物体所走过的位移大小25m ；（2）5s 内水平拉力F 对物体所做的功150J ；（3）5s 内水平拉力F 对物体所做的功的平均功率30W点评：求物体的平均功率和瞬时功率的时候一定要注意对公式的选择，瞬时功率只能用P=Fv来求解．3、一个重10N 的物体从高处由静止开始自由下落，不计空气阻力，则第3s 内重力对物体做功的平均功率和3s 末重力的瞬时功率．(g取10m ／s 2)【答案】250W,300W【解析】4、质量为10kg 的木箱放在水平地面上，在30N 的水平拉力作用下由静止开始运动，木箱所受的阻力恒为20N 。
02.功率的基本概念和计算
功率的基本概念和计算例1．一物体质量为m ，在水平恒力F 作用下由静止开始沿光滑水平运动。
则在ts 内力对物体做功的功率为多少？ts 末力的功率又为多少？解析：“ts 内”是一段时间对应平均功率，22F t P m =；“ts 末”是一个时刻对应瞬时功率，2F tP m=【规律总结：从静止开始的物体在恒力作用下运动，任一时刻t 的瞬时功率是全程0-t 时间平均功率的两倍。
】例2、如图所示，一质量为m 的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑，开始下滑时离地面的高度为h ，当物体滑至斜面底端时重力的瞬时功率为（ B ）A 、gh mg 2B 、θsin 2⋅gh mgC 、θcos 2⋅gh mgD 、θ2sin2gh mg解析：由动力学规律知道物体沿光滑斜面下滑做匀加速运动，其加速度θsin g a =，由斜面高度h 得斜面长即物体做初速为零的匀加速运动的位移θs i nhs =，物体刚滑至斜面底端速度gh hg as v 2sin sin 22=⨯==θθ，刚到斜面底端时物体的重力受力运动如图5—2—3（b ）所示。
由功率关系αcos v F p ⋅=得此时重力功率)2cos(θπ-⋅=v mg Pθsin 2⋅=gh mg P 答案B 是正确的点评：这是一道综合性的动力学问题，计算中要注意，当力与速度不在一条直线时，找出F 与速度的夹角α，再应用公式αcos v F P ⋅=求解。
例2．一轻绳一端固定在O 点，另一端拴一小球，拉起小球使轻绳水平，然后无初速度的释放，如图所示，小球在运动至轻绳达到竖直位置的过程中，小球所受重力的瞬时功率是如何变化的？ 解：当小球运动到绳与竖直方向成θ角的C 时，重力的功率为： P=mg υcosα=mgυsinθ…………①小球从水平位置到图中C 位置时，机械能守恒有：221cos mv mgL =θ……………② 解①②可得：θθ2sin cos 2gL mg P =令y=cosθsin θ)sin sin cos 2(21)sin cos 2(21sin cos 222422θθθθθθθ⋅⋅===y2)cos (sin 2sin sin cos 222222=+=++θθθθθ 又由基本不等式abc c b a 3≥++知：当且仅当θθ22sin cos2=，y 有最大值33cos cos 1cos 222=-=θθθ：得由 ∴当33cos =θ时，y 及功率P 有最大值。
高一物理1.2 功率鲁教版知识精讲
高一物理1.2 功率鲁教版【本讲教育信息】一. 教学内容：§ 1.2 功率二. 知识重点：1. 理解功率的概念，对平均功率和瞬时功率有所理解。
2. 能运用功率的公式P ＝W/t 进展有关的计算。
3. 理解公式P ＝Fv 的意义，能用来解释现象和进展计算。
4. 机车启动问题中的两种情况与功率问题。
三. 知识难点：1. 对平均功率和瞬时功率有所理解和计算。
2. 发动机的额定功率与汽车的最大速度的关系，机车启动中的两类问题〔一〕功率：功率是描述做功快慢的物理量。
1. 定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫功率。
2. 公式：tW P =3. 单位与单位换算：瓦特〔W 〕，千瓦〔kW 〕 1kW ＝1000 W4. 变形公式：P ＝Fvcos θ，其中θ是力与速度间的夹角。
该公式有两种用法：①求某一时刻的瞬时功率。
这时F 是该时刻的作用力大小，v 取瞬时值，对应的P 为F 在该时刻的瞬时功率；②当v 为某段位移〔时间〕内的平均速度时，如此要求这段位移〔时间〕内F 必须为恒力，对应的P 为F 在该段时间内的平均功率。
5. 平均功率：功跟完成这些功所用这段时间的比值，可用tWP =计算 如果用P ＝Fvcos θ计算，F 必须为恒力，v 为平均速率。
6. 瞬时功率：只能用P ＝Fvcos θ计算，v 为瞬时速度，P 为瞬时速率。
重力的功率可表示为P G ＝mgv y ，即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。
7. 额定功率： 发动机铭牌上的功率，指的是该机正常工作时的最大输出功率，并不是任何时候发动机功率都等于额定功率，实际输出功率可以在零和额定值之间取值。
8. 发动机的功率：是指牵引力的功率P ＝Fv ，在功率一定的条件下，发动机产生的力F 跟运行速度v 成反比。
例1. 推导力F 的功率：⇒⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫==⇒⎪⎭⎪⎬⎫==t sv t Fs P Fs W t W P 而Ｐ＝F ·ｖ由于tsv =求出的是物体在时间ｔ内的平均速度.如此Ｐ＝F ｖ求出的是F 在时间ｔ内的平均功率.如果ｔ取得足够小，如此ｖ就可以为某一时刻的瞬时速度.据Ｐ＝F ｖ求出的就是F 在该时刻的瞬时功率.所以：平均功率Ｐ＝F ｖ(ｖ是平均速度) 瞬时功率Ｐ＝F ｖ(ｖ是瞬时速度)例2. 放在水平地面上的物体在拉力F 作用下做匀速直线运动，先后通过A 、B 两点，在这过程中 [ ]A. 物体的运动速度越大，力F 做功越多.B. 物体的运动速度越大，力F 做功不变.C. 物体的运动速度越大，力F 做功的功率越大.D. 物体的运动速度越大，力F 做功的功率不变. 答案：B C例3. 如下列图，分别用力F 1、F 2、F 3将质量为m 的物体由静止沿同一光滑斜面以一样的加速度从斜面底端拉到斜面的顶端，在此过程中F 1、F 2、F 3的平均功率分别为P 1、P 2、P 3，如此 [ ]A. P 1＝P 2＝P 3B. P 1＞P 2＝P 3C. P 3＞P 2＞P 1D. P 1＞P 2＞P 3解析：三种情况中，物体从底端运动到顶端的加速度一样，它们的运动时间一样，运动过程也一样在情况a 中，根据牛顿第二定律得作用力F 1＝mgsin α+ma ，因此，它做功的平均功率在情况b 和c 中，由牛顿第二定律可知 F 2cos α＝mgsin α+ma ， F 3cos θ＝mgsin α+ma.因此，它们做功的平均功率分别是答案：A. 说明：上面是从平均功率的公式通过计算得出结果的，如果熟悉合力做功跟物体动能变化的关系，很容易作出判断.因为物体在上滑过程中，仅受三个力作用：重力mg 、斜面支持力N 、推力F 〔F 1、F 2、F 3〕，其中斜面支持力对物体不做功，重力对物体做功均为W G ＝－mgh 〔h 为斜面高〕. 物体运动中的加速度和运动时间一样，到达斜面顶端的动能变化一样，因此，三个力F 1、F 2、F 3对物体做的功必定相等，其平均功率也相等.〔二〕机车启动问题：有两种不同的加速过程，但分析时采用的根本公式都是P ＝Fv 和F －f ＝ ma①恒定功率的加速。
功率与速度的关系机车启动问题课时作业-2021-2022学年高一下学期物理人教
人教版高一物理必修第一册课时作业第1节第4课时功率与速度的关系机车启动问题一、单项选择题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,汽车能够达到的最大速度为v,那么当汽车的加速度为时,汽车的速度大小为( )A. B.C. D.2、设河水阻力跟船的速度的平方成正比，若船匀速运动的速度变为原来的2倍，则船的功率变为原来的( )A.2倍 B．2倍C．4倍 D．8倍3、2018年12月,速度可达350 km/h的“复兴号”新型动车组首次公开亮相,如图所示。
设动车运行时受到的阻力与速度成正比,若动车以速度v匀速行驶,发动机的功率为P。
当动车以速度2v匀速行驶时,发动机的功率为( )A.PB.2PC.4PD.8P4、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P v2B.钢绳的最大拉力为mgC.重物匀加速的末速度为PmgD.重物匀加速运动的加速度为Pmv1－g5、质量为400 kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度a与速度的倒数的关系如图所示,已知图线斜率k数值大小为400,则( )A.赛车速度随时间均匀增大B.赛车加速度随时间均匀增大C.赛车运动时发动机输出功率为160 kWD.图中b点取值应为0.01,其对应的物理意义表示赛车的最大速度为160 km/h6、如图所示，一质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑，下滑时离地面的高度为h，当物体滑到斜面底端时，重力的即时功率为( )A．mg2gh B．mg2gh sinθC．mg2ghcosθ D．mg2ghsin2θ7、如图所示，以恒定功率行驶的汽车，由水平路面驶上斜坡后，速度逐渐减小，则汽车在斜面上行驶时( )A．牵引力增大，加速度增大B．牵引力增大，加速度减小C．牵引力减小，加速度增大D．牵引力减小，加速度减小8、如图甲所示，水平面上的物体在水平向右的拉力F作用下，由静止开始运动，运动过程中，力F的功率恒为P.物体运动速度的倒数1 v与加速度a的关系如图乙所示(图中v0，a0为已知量)，则下列说法正确的是( )A ．物体所受阻力大小为2P v 0B ．物体的质量为P a 0v 0C ．运动过程中的拉力F 逐渐变大D ．物体加速运动的时间为v 0a 0二、多项选择题9、如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像,从t 1时刻起汽车的功率保持不变。
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发动机的额定功率与车的最大速度专题检测
班级姓名检测时间成绩
[课前提示]
额定功率，实际功率。
[课后检测]
一、选择题（每题2分，共20分）
1．关于功和功率，下面说法中正确的是（）
A．不同的物体做相同的功，它们的功率一定相同
B．物体做的功越多，它的功率就越大
C．物体做功越快，它的功率就越大
D．发动机的额定功率与实际功率可能相等，也可能不相等
2．关于汽车在水平路面上的运动，下面说法中正确的是（）
A．汽车启动后以额定功率行驶，在速率未达到最大以前，加速度是不断增大的
B．汽车启动后以额定功率行驶，在速率未达到最大以前，牵引力应是不断减小的
C．汽车以最大速度行驶后，若再减小速率，可减小牵引功率行驶
D．汽车以最大速度行驶后，若再减小牵引力，速率一定减小
3．关于功率，下面说法中正确的是（）
A．根据P=W/t 可知，机器做功越多，其功率就越大
B．根据P=Fv可知，汽车的牵引力一定与速度成反比
C．根据P=W/t可知，只要知道时间t内机器所做的功，就可以求得这段时间内任一时刻机器做功的功率。
D．根据p=Fv可知，发动机的功率一定时，交通工具的牵引力与运动速度成反比
4．设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v水平匀速飞行时，发动机的功率为p，若飞机以速度3v水平匀速飞行，发动机的功率应为（）
A．3p B．9p C．18p D．27p
5.质量为2t的汽车，发动机的牵引功率为30kW，在水平公路上能达到的最大速度为15m/s，则当汽车的速度为10m/s时的加速度数值应为（）
A．0.5m/s2B．1m/s2C．1.5m/s2D．2m/s2
6.起重机钢索将重物由地面吊起过程中，重物运动的速率图像如图1甲所示，则钢索上的拉力做功的功率随时间变化的图像可能是图乙中的哪一个（）
7. 甲、乙两辆汽车的额定功率之为1：2，当两车以各自的额定功率行驶时，可知下面说法中正确的是（）
A．两车所受的阻力力之比为1：2
B．两车行驶的速度之比为1：2
C．相同时间内，两车做功之比为1：2
D．速度相同时，两车的牵引力之比为1：2
8．质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变，当汽车加速度为a,速度ν时发动机的功率为p1 ; 当发动机的功率为p2时，汽车行驶的最大速度是（）
A．p2v/ p1 B．p2v/(p1—mav)
C．p1V/P2 D．P1v/(p2－mav)
9.置于水平地面上的物体，在恒力F作用下，沿着F的方向以速度v做匀速运动并通过p,Q 两点，若从P至Q的过程中，F做的功为W，相应的功率为P，那么，下面说法中正确的是（）A．若v越大，则W和P也越大
B．若V越大，则W不变，而P越大
C．若V越大，则W越大，而P变小
D．不论v的大小如何，W和P均不变
10．汽车由某站从静止出发到下一站停止，设行驶过程中以阻力恒定，且汽车运行时发动机功率保持不变，在汽车进站前制动时将发动机关闭，则图2中能正确反映整个运行过程的图像是（）
二、填空题（每题4分，共16分）
1．一水电站，落差20m的水流冲击水轮机，能将水流机械能的20%转化为
电能。
已知发电机的发电功率为100kW，则冲击水轮机的水流功率为
kW. 每分钟通过水轮机的水的质量是kg.
2.如图3所示，力F的功率不变，可使物体沿倾角为 的斜面以速度v匀速
上升。
此力拉着该物体沿斜面下滑，可以速度2v匀速下滑，若此力拉着该物体
在同样路面的水平面上运动，则匀速运动的速度大小为。
3．汽车由静止做匀加速直线运动速度达到v时，全程中的平均速度为v1,若
汽车由静止开始以某一功率行驶速度达到v时，全程中的平均速度为v2,则v1 v2(填“＞”、“＝”或“＜”＝
4．如图4所示，一杂技运动员骑摩托车沿一坚直圆轨道做特技表演，若车运动的速率恒为20m/s，人车质量之和为200kg，轮胎与轨道间动摩擦因数为μ=0.1，车通过最低点A时发动机功率为12kW，则车通过最高点B时发动机的功率为（g=10m/s2）
三、计算题（每题7分，共14分）
1．如图5所示，一物体置于水平粗糙的地面上，在水平力F 的作用下运动，F 为一变力，但其功率大小不变，当物体速度为2m/s 时，加速度为2m/s 时，当其速度为3m/s 时，加速度为1m/s 2，则物体运动的最大速度为多少？
2．汽车发动机的额定牵引功率为60kW ，汽车质量为5t ，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的10
1，求（1）汽车保持以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，保持以0.5m/s 2的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？（g=10m/s 2）。