2025届高考物理一轮复习课件：机车启动问题

机车启动问题 模型1 以恒定功率P额启动 模型2 以恒定加速度a启动 倾斜面f阻？ 1.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＝1m/s2的加速度做匀加速运动(g取10m/s2)。求： (1)汽车所能达到的最大速率vm； (2)汽车做匀加速运动的时间t1及匀加速启动阶段结束时的速度大小v1； (3)若斜坡长143.5m，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？ (2)7s,7m/s (1)8m/s (3)7+15(约)=22s 2.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P.快进入闹区时，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．下面四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系(　　) 　C F-t图 3.汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为5×103 kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重力的0.1倍(g取10 m/s2)，则： (1)若汽车保持额定功率不变从静止启动，汽车所能达到的最大速度是多大？当汽车的加速度为2 m/s2时速度是多大？ (2)若汽车从静止开始，保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？ (1)12 m/s，4m/s　 (2)16s 4.一种汽车，质量为m＝2.0×103kg，发动机的额定输出功率为80 kW，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＝1.0 m/s2.达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800 m，直到获得最大速度后才匀速行驶.试求：(g取10 m/s2) (1)汽车的最大行驶速度. (2)汽车匀加速启动阶段结束时的速度大小及匀加速时间. (3)汽车从静止到获得最大行驶速度时阻力做的功?牵引力做功？所需时间？ 40m/s 20m/s,20s Wf=2X106J WF=3.6X106J 20s+35s 5. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前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图像如图所示。已知汽车的质量为m＝2×103 kg，汽车受到的阻力大小恒为车重力的10(1)，g取10 m/s2，则(　　)   A.汽车在前5 s内受到的阻力大小为200 N B.前5 s内的牵引力大小为6×103 N C.汽车的额定功率为40 kW D.汽车的最大速度为20 m/s 6. 在水平路面上运动的汽车的额定功率为100 kW，质量为10 t，设阻力大小恒定，且为车重力的0.1倍(g取10 m/s2)，则： (1)若汽车以额定功率从静止启动，汽车的加速度如何变化？ (2)当汽车的加速度为2 m/s2时，速度为多大？ (3)汽车在运动过程中所能达到的最大速度的大小是多少？ 7.如图所示，一根绳子绕过滑轮(大小、摩擦均不计)，绳的一端拴一质量为m＝10 kg的物体，另一侧沿竖直方向的绳被人拉住。若人的手到滑轮最高点的距离为4 m，拉住绳子前进3 m，使物体匀速上升，g取10 m/s2。则人拉绳的力所做的功为(　　)   A.500 J B.300 J   C.100 J D.50 J 8.额定功率为80 kW的汽车在平直公路上行驶时最大速率可达20 m/s，汽车质量为2 000 kg。如果汽车从静止开始做匀加速运动，设运动过程中阻力不变，加速度大小为2 m/s2，求： (1)汽车所受阻力多大？ (2)汽车做匀加速运动的过程可以维持多长时间。 9.一辆轿车在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力先保持不变，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vm。若轿车所受的阻力F阻为恒力，关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况，下列选项正确的是(　　) 10.汽车在平直公路上以速度v0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一半并保持该功率继续行驶。下面四个图像中，哪个图像正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系(　　) 11.汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为4 t，当它行驶在坡度为0.02 (tan α≈sin α＝0.02)的长直公路上时，如图所示，所受摩擦力为车重的0.1倍(g＝10 m/s2)，求：  (1)汽车所能达到的最大速度vm； (2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动，由此过程能维持多长时间？ 12.如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量为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vm＝1.02 m/s的匀速直线运动。取g＝10 m/s2，不计额外功。求：  (1)起重机允许的最大输出功率； (2)重物做匀加速直线运动所经历的时间和起重机在第2 s末的输出功率。 13.磁悬浮列车是我国生产车类的科学界的一大进步，它由动车组组成(动车组是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆)，每节车厢运行过程中受到的阻力与其重力成正比，每节动车与拖车质量都相等，每节动车额定功率都相等，若K1节动车加K2节拖车编成的动车组最大速度为v，则2K1节动车加3K2节拖车编成的动车组的最大速度为? 14. 一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前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图像如图所示。已知汽车的质量为m＝2×103 kg，汽车受到的阻力大小恒为车重力的10(1)，g取10 m/s2，则(　　)   A.汽车在前5 s内受到的阻力大小为200 N B.前5 s内的牵引力大小为6×103 N C.汽车的额定功率为40 kW D.汽车的最大速度为20 m/s $$