内容正文:
12 机车两种启动方式
1.模型一 以恒定功率启动
(1)动态过程
(2)这一过程的Pt图象和v t图象如图所示:
2.模型二 以恒定加速度启动
(1)动态过程
(2)这一过程的Pt图象和v t图象如图所示:
3.三个重要关系式
(1)无论哪种启动过程,机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度,即vm=.
(2)机车以恒定加速度启动时,匀加速过程结束时功率最大,速度不是最大,即v=<vm=.
(3)机车以恒定功率运行时,牵引力做的功W=Pt,由动能定理得Pt-F阻x=ΔEk,此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移或速度.
4.四个常用规律
(1)P=Fv.
(2)F-Ff=ma.
(3)v=at(a恒定).
(4)Pt-Ffx=ΔEk(P恒定).
一、单选题
1.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. B. C. D.
2.在平直路面上,质量为的汽车在进行研发测试,当速度达到时取消动力,经过停了下来,重新起步时以的加速度匀加速一段距离后,加速度逐渐减小,最后做匀速运动,假定汽车所受阻力大小恒定,则下列说法正确的是( )
A.汽车所受阻力大小为
B.汽车重新起步后匀加速行驶时汽车的牵引力为
C.汽车匀速行驶时汽车的牵引力大小跟阻力大小不相等
D.汽车可以保持的加速度一直做匀加速直线运动
3.一辆汽车以速度在平直的公路上匀速行驶,t0时刻,司机减小油门使汽车输出功率减小为原来的三分之一,并保持该功率行驶。假设汽车受到的阻力恒定,下列能正确表示汽车的速度、牵引力F随时间之间变化关系的是( )
A. B.
C. D.
4.某型号跑车质量,发动机最大功率,平路上运动时的总阻力为车重的0.1倍。在汽车以额定功率或恒定加速度启动过程中,下列说法正确的是( )
A.该车的最大行驶速度为
B.若以80kW恒定功率运动,其最大速率为288km/h
C.以恒定加速度3启动时,最多可以保持20s
D.以100kW恒定功率启动过程中,速率为20m/s时的加速度是5
5.一台起重机将质量为m的重物竖直吊起(不计物体所受空气阻力),重力加速度为g,如图所示为该物体的速度—时间图像,其中时刻起重机输出功率达到最大,此后功率保持不变,最大速度为,由图可知( )
A.时间内,重物做匀加速运动且起重机输出功率恒定
B.起重机的最大输出功率为
C.时间内,起重机对重物做功为
D.时间内,起重机对重物做功为
二、多选题
6.为减少机动车尾气排放,很多汽车公司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,质量为的电动车由静止开始沿平直公路行驶,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,并描绘出如图所示的图像(图中AB、BO均为直线),假设电动车行驶中所受阻力恒定,最终匀速运动,取重力加速度,则( )
A.该车做匀加速运动的时间是
B.电动车匀加速运动过程中的最大速度为
C.该车启动后,先做匀加速运动,然后匀速运动
D.该车加速度大小为时,动能为
7.一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,当汽车速度达到后,发动机的功率保持不变,汽车能达到的最大速度为。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
C.汽车速度为时,加速度a= D.汽车速度从0达到所用时间
8.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率又运动15s恰好到达最大速度,其v-t图像如图所示,已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则( )
A.汽车在前5s内的牵引力为4×103N
B.此过程车的总位移为70m
C.汽车的额定功率为60kW
D.汽车的最大速度为30m/s
9.一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动,在启动过程中,汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示,已知汽车所受阻力恒为重力的,重力加速度g取。下列说法正确的是( )
A.该汽车的质量为
B.
C.汽车受到的阻力大小为
D.汽车行驶过程中最大牵引力为
10.新能源电动汽车是当代生活中重要的交通工具。某品牌新能源电动汽车的质量为,在一段平直公路上由静止开始匀加速启动,加速度大小为,经过时间达到额定功率,继续行驶一段时间后做匀速直线运动。若汽车运动过程中受到的阻力恒为,则( )
A.汽车匀速行驶的速度为
B.汽车发动机输出的额定功率为
C.时间内,牵引力所做的功
D.从静止启动到匀速行驶过程中,合力所做的功为
11.质量为的重物在起重机的作用下由静止开始沿竖直方向加速