机车启动模型

机车启动模型

1．汽车牵引着高射炮以36km/h 的速度匀速前6．起重机将放置在地面上的重物竖直向上

进，汽车发动机的输出功率为60kw，则汽车和提起，重物先加速上升，然后以稳定的速度

高射炮在前进中所受的阻力为．继续上升，整个过程中保持起重机牵引力的2．质量为 2×10 3 kg 的汽车，发动机输出功率功率不变，则起重机的牵引力（）为 30×10 3 W．在水平公路上能达到的最大速度 A. 保持不变 B.不断减小

为 15 m/s ，设阻力恒定。求：4．汽车在平直的公路上由静止匀加速启 C.先增大后不变 D. 先减小后不变

（1）汽车所受的阻力f动，设汽车在运动过程中所受阻力不变，7．一辆机动车在平直的公路上由静止启动（2）汽车的速度为 10m/s 时，加速度 a 的大小最终汽车的速度达到最大，用 F 表示牵引开始做直线运动，图中图线 A 表示该车运动（3）若汽车从静止开始保持2m/s2的加速度作力， P 表示输出功率， v 表示速度，以下的速度和时间的关系，图线 B 表示车的功率匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时图像能正确表示该过程各物理变化关系和时间的关系．设车在运动过程中阻力不

间？的是 _____。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 ，

车从静止开始到 16s末内的总位移为

m．

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0．1 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5．汽车的质量为 4 吨，最大功率为 100kw，

匀加速直线运动，达到额定输出功率后，汽车在平直的公路上能达到的最大速度是

保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最25m/s，现让汽车由静止开始先以1m/s2

大速度后才匀速行驶。求汽车作匀加速直线运匀加速起动到最大功率，再以恒定功率加

动所用的时间？汽车从达到额定输出功率到获速到最大速度，整个过程中汽车所受的阻

得最大行驶速度所用的时间？总时间呢？力大小不变，则当汽车的速度为15m/s 时8．一辆汽车在平直的公路上运动，运动过

汽车的实际功率为（）程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的

A．120kw B ．100kw C． 80kw D ． 60kw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v 1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F1 v1

B．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v 0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0，t 1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t 2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 随时间 t 变化的图象是（）

A．B．

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C．D．A．2J B ．8J C ． 1W D ．0.4W 10．一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶，阻12．如图所示，长为 L 的长木板水平放置，力恒定为 f. t 1 时刻驶入一段阻力为2f 的路段在木板的 A 端放置一个质量为 m的小物块 .继续行驶． t 2时刻驶出这段路，阻力恢复为f.现缓慢地抬高 A 端，使木板以左端为轴转

行驶中汽车功率恒定，则汽车的速度v 及牵引动，当木板转到与水平面的夹角为α 时力 F 随时间 t的变化图象可能是（）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mgLsinα

B．静摩擦力对小物块做功为0

C．静摩擦力对小物块做功为mgLsin α

D．滑动摩擦力对小物块做功为

1

m v2 -m gsLi n

2

11．如图所示，水平传送带正以 v=2m/s 的速度 1 3 ．如图所示，水平路面上有一辆质量

运行，两端的距离为l=8m. 把一质量为 m=1kg为 M的汽车，车厢中有一个质量为 m的人的物体轻轻放到传送带上，物体在传送带的带正用恒力 F 向前推车厢，在车以加速度 a 动下向右运动 . 物体与传送带间的动摩擦因数向前加速行驶距离 L 的过程中，下列说法μ =0.1 ，则把这个物体从传送带左端传送到右正确的是 ()

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（）A．人对车的推力F做的功为FL B．人对车做的功为maL

C ．车对人的作用力大小为ma D．车对人的摩擦力做的功为(F ＋ ma)L 14．一质量为m的小球，用长为l 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 θ

B.Flsinθ

C.mgl （ 1－cos θ）

D.Flcosθ

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参考答案

m/s 1． 6000N （ 2）当速度 v =10m/s 时，

【解析】

P

40 10 3

试题分析：汽车匀速行驶时，汽车受到的阻

F

v

10

4000 N ，

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． 根据牛顿第二定律得

F

f

ma

，

解： 36km/h=10m/s ，

汽车匀速行驶时，阻力等于牵引力，则：

解 得

a

F

f

4000 2000

m

2000

f=F=

m/s 2=1 m/s 2

故答案为： 6000N

（ 3）若汽车从静止开始做匀加速直线运动，

【点评】本题主要考查了汽车功率与牵引力 当达到额定功率时，匀加速阶段结束．

的关系，关键是熟练应用功率的变形公式、 由 F

f

ma

，

平衡条件解题，难度不大，属于基础题．

2．（ 1）2×10 3 N ；（ 2） 0.5m/s 2 （3）2.5s 解得匀加速阶段的牵引力

【解析】

F 1 f

ma 1 (2000

2000 1) N=

试题分析：（ 1）由于匀速运动 F=f

由 P=Fv

P m

4000N

得

f

3

匀加速运动的末速度，

v m

=2× 10

N

10

3

v 1

P

40 （ 2）由牛顿第二定律有：

F f

ma F 1 4000

m/s=10m/s

P m

f

则匀加速运动的时间

v 1

10

v 1

t

s=10s 又 P=Fv

=0.5m/s 2

a 1

1

解得： a

m

之后做加速度逐渐减小的加速运动，直到达 （ 3）由牛顿第二定律有：

F

f

ma 到最大速度，由动能定理得

1

mv m 2 1

mv 12

Pt

fs

，代入数据，

P m

=5m/s

t

v 2

=2.5s

2

2

v 2

解得 t 47.5 s

f

ma

a

则 t 总

t

t

57.5 s

考点：功率；牛顿第二定律 .

3．（1） 20m/s 考点：动能定理；牛顿第二定律． （ 2）1m/s 2

4． ABCDE （ 3）10s ；47．5s ；57．5s 【解析】

【解析】

试题分析：在刚开始汽车做匀加速运动，加

试题分析：（1）汽车有最大速度时，此时牵

F

f

引力与阻力平衡，由此可得：

速度恒定 a

m

，因为阻力不变，所

P

Fv

fv m

以牵引力也恒定不变，根据公式

P Fv ，

所

以

随着速度的增大，功率也在增大，当达到额

P P

40 10 3

定功率时，以恒定功率运动，由于速度在增

v m

20

大，所以牵引力减小，根据公式

f

kmg 0.1

2000 10

F f

a

，即加速度在减小

m

时速度最大，故牵引力先恒定不

小，和速度成反比，汽车的速度

后做加速度减小的加速运动，达

后匀速不变，功率先增大，后恒

ABC 正确；由于在达到额定功率 定的，所以根据 P Fv 可得 F

即 DE 正确；

考点：考查了机车启动的两种方【名师点睛】解决本题的关键通汽车先做匀加速直线运动，再做减小的加速运动，最后做匀速直率先增大后保持不变。

5． B

【解析】

试题分析： 当速度最大时， 牵引

根据 P=Fv m =fv m 求出阻力的大小

求出汽车匀加速直线运动的最

15m/s 与匀加速直线运动的最大

较，因为汽车一旦达到匀加速直大速度，功率达到额定功率，以

不变．

解：当速度最大时， F=f ．

有 P=fv m ，则 f=

根据牛顿第二定律有： F ﹣f=ma 则

牵引力 F=f+ma=4000+4×10 3 匀加速直线运动的

当速度大于 12.5m/s 时，功率达

则当汽车的速度达到 15m/s 时，

功率 P ′=P=100kW ．

故选： B

【点评】解决本题的关键知道P=Fv ，知道当速度达到最大时，阻力．以及知道以恒定加速度运

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

重物的速度先增大后不变，

根据