练习12机车启动和电磁启动模型-2021年高考物理三轮复习高频考点强化练习

12机车启动和电磁启动模型练习-2021年高考物理三轮复习高频考点强化练习 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，那么当汽车的速度为eq \f(v,4)时，汽车的瞬时加速度的大小为(　　) A.eq \f(P,mv) B.eq \f(2P,mv) C.eq \f(3P,mv) D.eq \f(4P,mv) 答案：C 解析：当汽车牵引力等于阻力时，速度最大，则阻力Ff＝eq \f(P,v)，当速度为eq \f(v,4)时，牵引力F＝eq \f(P,\f(v,4))＝eq \f(4P,v)，由牛顿第二定律得F－Ff＝ma，解得a＝eq \f(3P,mv)，选项C正确。 2．假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的(　　) 　 A．4倍 B．2倍 C.eq \r(3)倍 D.eq \r(2)倍 答案　D 解析　因摩托艇受到的阻力f＝kv，设原来发动机的输出功率为P，最大速率为vm。输出功率为2P时，最大速率为vm′，由P＝Fv＝fvm＝kveq \o\al(2,m)得vm＝eq \r(\f(P,k))，所以eq \f(vm′,vm)＝eq \f(\r(2P),\r(P))＝eq \r(2)，因此A、B、C错，D对。 3、(多选)提高汽车运动速率的有效途径是增大发动机的功率和减小阻力因数(设阻力与汽车运动速率的平方成正比，即f＝kv2，k是阻力因数)。当发动机的额定功率为P0时，汽车运动的最大速率为vm，如果要使汽车运动的速率增大到2vm，则下列办法可行的是(　　) A．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到4P0 B．阻力因数不变，使发动机额定功率增大到8P0 C．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到eq \f(k,4) D．发动机额定功率不变，使阻力因数减小到eq \f(k,8) 答案　BD 解析　根据题意，P0＝fvm＝kveq \o\al(2,m)·vm＝kveq \o\al(3,m)，所以k＝P0/vm 3。如果阻力因数不变，当汽车运动的速率增大到2vm时，阻力f1＝k(2vm)2，发动机的额定功率需要增大到P＝f1·2vm＝8P0，选项A错误，B正确；若发动机额定功率不变，要使汽车运动的速率增大到2vm，阻力应为f2＝P0/(2vm)＝kveq \o\al(3,m)/(2vm)＝kveq \o\al(2,m)/2，令f2＝k1(2vm)2，即kveq \o\al(2,m)/2＝k1(2vm)2，可得k1＝eq \f(k,8)，即应使阻力因数减小到eq \f(k,8)，选项C错误，D正确。 4、(2020·福建福州高三期中)质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力不变。当汽车的加速度为a，速度为v时发动机的功率为P1，则当功率恒为P2时，汽车行驶的最大速度为(　　) A.eq \f(P2v,P1) B.eq \f(P2v,P1－mav) C.eq \f(P1v,P2) D.eq \f(P1v,P2－mav) 【答案】．B　 【解析】对汽车受力分析，设受到的阻力的大小为Ff，由牛顿第二定律可得，F－Ff＝ma，所以F＝Ff＋ma，所以功率P1＝Fv＝(Ff＋ma)v，解得Ff＝eq \f(P1,v)－ma，当功率恒为P2时，设最大速度为v′，则P2＝F′v′＝Ffv′，所以v′＝eq \f(P2,Ff)＝eq \f(P2v,P1－mav)，所以B正确。 5、（多选）一辆汽车在平直的公路上以速度v0开始加速行驶，经过一段时间t，前进了距离s，此时恰好达到其最大速度vm.设此过程中汽车发动机始终以额定功率P工作，汽车所受的阻力恒为F，则在这段时间里，发动机所做的功为 (　　) A．Fvmt B．Pt C.eq \f(1,2)mveq \o\al(2,m)＋Fs－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0) D．Fteq \f(v0＋vm,2) [答案]　ABC [解析]　发动机恒功率，故W＝Pt，B正确； 又因为汽车速度达到vm时阻力与牵引力相等，则P＝Fvm，所以W＝Fvmt，A正确； 又由动能定理知Pt－Fs＝eq \f(1,2)mveq \o\al(2,m)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0) 得Pt＝Fs＋eq \f(1,2)mveq \o\al(2,m)－eq \f(1,2)mveq \o\al(2,0)，C正确； 因为这一过程不是匀变速直线运动，平均速度不等于eq \f(v0＋vm,2)，位移也不等于eq \f(v0＋vm,2)t，发动机所做的功也不等于阻力做的功，所以D错． 6．完