機(jī)車啟動(dòng)模型

1、1汽車牽引著高射炮以36km/h的速度勻速前進(jìn)，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為60kw，則汽車和高射炮在前進(jìn)中所受的阻力為 2質(zhì)量為2×103 kg的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為30×103 W在水平公路上能達(dá)到的最大速度為15 m/s，設(shè)阻力恒定。求：（1）汽車所受的阻力f（2）汽車的速度為10m/s時(shí)，加速度a的大?。?）若汽車從靜止開始保持2m/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則這一過(guò)程能持續(xù)多長(zhǎng)時(shí)間？3汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為40KW，質(zhì)量為2000kg，當(dāng)汽車在水平路面上行駛時(shí)受到阻力為車重的01倍（g取10m/s 2），求：（1）汽車在路面上能達(dá)到的最大速度？（2）若汽車以額定功

2、率啟動(dòng)，當(dāng)汽車速度為10m/s時(shí)的加速度？（3）若汽車從靜止開始保持1m/s 2的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800m，直到獲得最大速度后才勻速行駛。求汽車作勻加速直線運(yùn)動(dòng)所用的時(shí)間？汽車從達(dá)到額定輸出功率到獲得最大行駛速度所用的時(shí)間？總時(shí)間呢？4汽車在平直的公路上由靜止勻加速啟動(dòng)，設(shè)汽車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力不變，最終汽車的速度達(dá)到最大，用F表示牽引力，P表示輸出功率，v表示速度，以下圖像能正確表示該過(guò)程各物理變化關(guān)系的是_。5汽車的質(zhì)量為4噸，最大功率為100kw，在平直的公路上能達(dá)到的最大速度是25m/s，現(xiàn)讓汽車由靜止開始先以1m/s2勻加速起

3、動(dòng)到最大功率，再以恒定功率加速到最大速度，整個(gè)過(guò)程中汽車所受的阻力大小不變，則當(dāng)汽車的速度為15m/s時(shí)汽車的實(shí)際功率為（ ）A120kw B100kw C80kw D60kw6起重機(jī)將放置在地面上的重物豎直向上提起，重物先加速上升，然后以穩(wěn)定的速度繼續(xù)上升，整個(gè)過(guò)程中保持起重機(jī)牽引力的功率不變，則起重機(jī)的牽引力（ ）A.保持不變 B.不斷減小 C.先增大后不變 D.先減小后不變7一輛機(jī)動(dòng)車在平直的公路上由靜止啟動(dòng)開始做直線運(yùn)動(dòng)，圖中圖線A表示該車運(yùn)動(dòng)的速度和時(shí)間的關(guān)系，圖線B表示車的功率和時(shí)間的關(guān)系設(shè)車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力不變，車在6s末前做勻加速運(yùn)動(dòng)，在16s末開始勻速運(yùn)動(dòng)可知車的質(zhì)量為 kg

4、，車從靜止開始到16s末內(nèi)的總位移為 m8一輛汽車在平直的公路上運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牽引功率，其牽引力和速度的圖象如圖所示若已知汽車的質(zhì)量m，牽引力F1 和速度v1及該車所能達(dá)到的最大速度v3則根據(jù)圖象所給的信息，能求出的物理量是（ ）A汽車運(yùn)動(dòng)中的最大功率為F1v1B速度為v2時(shí)的加速度大小為C汽車行駛中所受的阻力為D恒定加速時(shí)，加速度為9汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P，牽引力為F0，t1時(shí)刻，司機(jī)減小了油門，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時(shí)刻，汽車又恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動(dòng)能正確表示這一過(guò)程中汽車牽引力F隨時(shí)間t、速度v隨

5、時(shí)間t變化的圖象是（ ）AB CD10一輛汽車在水平路面上勻速直線行駛，阻力恒定為f. t1時(shí)刻駛?cè)胍欢巫枇?f的路段繼續(xù)行駛t2時(shí)刻駛出這段路，阻力恢復(fù)為f.行駛中汽車功率恒定，則汽車的速度v及牽引力F隨時(shí)間t的變化圖象可能是 （ ）11如圖所示，水平傳送帶正以v=2m/s的速度運(yùn)行，兩端的距離為l=8m.把一質(zhì)量為m=1kg的物體輕輕放到傳送帶上，物體在傳送帶的帶動(dòng)下向右運(yùn)動(dòng).物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，則把這個(gè)物體從傳送帶左端傳送到右端的過(guò)程中，摩擦力對(duì)其做功及摩擦力做功的平均功率分別為 （ ）A2J B8J C1W D0.4W12如圖所示，長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板水平放置，在木板的A端

6、放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊.現(xiàn)緩慢地抬高A端，使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為時(shí)小物塊開始滑動(dòng)，此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板，小物塊滑到底端的速度為v，則在整個(gè)過(guò)程中( ) A支持力對(duì)小物塊做功為mgLsinB靜摩擦力對(duì)小物塊做功為0C靜摩擦力對(duì)小物塊做功為mgLsinD滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊做功為13如圖所示，水平路面上有一輛質(zhì)量為M的汽車，車廂中有一個(gè)質(zhì)量為m的人正用恒力F向前推車廂，在車以加速度a向前加速行駛距離L的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )A人對(duì)車的推力F做的功為FL B人對(duì)車做的功為maLC車對(duì)人的作用力大小為ma D車對(duì)人的摩擦力做的功為(Fma)L14一質(zhì)量為m的小球，用長(zhǎng)為l

7、的輕繩懸掛于O點(diǎn)。小球在水平力F的作用下，從平衡位置P點(diǎn)很緩慢地移動(dòng)到Q點(diǎn)，如圖所示，力F所做的功為（ ）A.mglcos B.Flsin C.mgl （1cos） D.Flcos參考答案16000N【解析】試題分析：汽車勻速行駛時(shí)，汽車受到的阻力的大小和汽車的牽引力大小相等，由P=Fv=fv可以求得阻力解：36km/h=10m/s，汽車勻速行駛時(shí)，阻力等于牽引力，則：f=F=故答案為：6000N【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查了汽車功率與牽引力的關(guān)系，關(guān)鍵是熟練應(yīng)用功率的變形公式、平衡條件解題，難度不大，屬于基礎(chǔ)題2（1）2×103N；（2）0.5m/s2（3）2.5s【解析】試題分析：（1）

8、由于勻速運(yùn)動(dòng) F=f 由P=Fv得=2×103N（2）由牛頓第二定律有：又P=Fv 解得：=0.5m/s2（3）由牛頓第二定律有：=5m/s =2.5s考點(diǎn)：功率；牛頓第二定律.3（1）20m/s（2）1m/s2（3）10s；475s；575s【解析】試題分析：（1）汽車有最大速度時(shí)，此時(shí)牽引力與阻力平衡，由此可得：所以m/s（2）當(dāng)速度v =10m/s時(shí)，N，根據(jù)牛頓第二定律得，解得 m/s2=1 m/s2（3）若汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)達(dá)到額定功率時(shí)，勻加速階段結(jié)束由，解得勻加速階段的牽引力 N=4000N勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度，m/s=10m/s則勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間s=10

9、s之后做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到達(dá)到最大速度，由動(dòng)能定理得， 代入數(shù)據(jù)，解得 s則s考點(diǎn)：動(dòng)能定理；牛頓第二定律4ABCDE【解析】試題分析：在剛開始汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度恒定，因?yàn)樽枇Σ蛔?，所以牽引力也恒定不變，根?jù)公式，隨著速度的增大，功率也在增大，當(dāng)達(dá)到額定功率時(shí)，以恒定功率運(yùn)動(dòng)，由于速度在增大，所以牽引力減小，根據(jù)公式，即加速度在減小，當(dāng)時(shí)速度最大，故牽引力先恒定不變，然后減小，和速度成反比，汽車的速度先均勻增大后做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度后勻速不變，功率先增大，后恒定不變，故ABC正確；由于在達(dá)到額定功率后，P是恒定的，所以根據(jù)可得F和v成反比，即DE正確；考點(diǎn)：考

10、查了機(jī)車啟動(dòng)的兩種方式【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵通過(guò)圖線知道汽車先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，再做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，功率先增大后保持不變。5B【解析】試題分析：當(dāng)速度最大時(shí)，牽引力等于阻力，根據(jù)P=Fvm=fvm求出阻力的大小根據(jù)P=Fv求出汽車勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大速度，將15m/s與勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大速度進(jìn)行比較，因?yàn)槠囈坏┻_(dá)到勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大速度，功率達(dá)到額定功率，以后功率保持不變解：當(dāng)速度最大時(shí)，F(xiàn)=f有P=fvm，則f=根據(jù)牛頓第二定律有：Ff=ma則牽引力F=f+ma=4000+4×103×1N=8000N勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大速度當(dāng)速度大

11、于12.5m/s時(shí)，功率達(dá)到額定功率，則當(dāng)汽車的速度達(dá)到15m/s時(shí)，汽車的實(shí)際功率P=P=100kW故選：B【點(diǎn)評(píng)】解決本題的關(guān)鍵知道發(fā)動(dòng)機(jī)功率P=Fv，知道當(dāng)速度達(dá)到最大時(shí)，牽引力等于阻力以及知道以恒定加速度運(yùn)動(dòng)在整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況【答案】D【解析】試題分析：保持起重機(jī)牽引力的功率不變，重物的速度先增大后不變，根據(jù)知，起重機(jī)的牽引力先減小后不變故ABC錯(cuò)誤，D正確?？键c(diǎn)：功率、平均功率和瞬時(shí)功率【名師點(diǎn)睛】本題類似于汽車的啟動(dòng)方式，屬于恒定功率起動(dòng)的問(wèn)題，關(guān)鍵要抓住起重機(jī)牽引力的功率等于牽引力與速率的乘積，由公式分析。7562.5，129【解析】試題分析：當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度取到最大

12、值，根據(jù)求解阻力，根據(jù)速度圖象求出勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度，根據(jù)P=Fv求出勻加速運(yùn)動(dòng)的牽引力，再根據(jù)牛頓第二定律求出機(jī)動(dòng)車的質(zhì)量，016s內(nèi)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理列式求解16s末內(nèi)的總位移解：根據(jù)速度時(shí)間圖象可知，機(jī)動(dòng)車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做變加速運(yùn)動(dòng)，最后做勻速運(yùn)動(dòng)，最大速度vm=12m/s，06s內(nèi)的加速度，根據(jù)圖線B可以機(jī)車的額定功率P0=18000W，當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度取到最大值，則阻力=，勻加速運(yùn)動(dòng)的牽引力F=，根據(jù)牛頓第二定律得：Ff=ma解得：m=562.5kg016s內(nèi)的過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得：Ptfx=解得：x=129m故答案為：562.5，129【點(diǎn)評(píng)】本題考查的是機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題

13、汽車通常有兩種啟動(dòng)方式，即恒定加速度啟動(dòng)和恒定功率啟動(dòng)要求同學(xué)們能對(duì)兩種啟動(dòng)方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，能畫出動(dòng)態(tài)過(guò)程的方框圖，公式p=Fv，p指實(shí)際功率，F(xiàn)表示牽引力，v表示瞬時(shí)速度當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，機(jī)車達(dá)到最大速度8AC【解析】試題分析：汽車先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再以恒定功率運(yùn)動(dòng)，對(duì)汽車受力分析后根據(jù)牛頓第二定律列方程，再結(jié)合圖象進(jìn)行分析即可解：A、根據(jù)牽引力和速度的圖象和功率P=Fv得汽車運(yùn)動(dòng)中的最大功率為F1v1，故A正確B、汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牽引功率，所以速度為v2時(shí)的功率是F1 v1，根據(jù)功率P=Fv得速度為v2時(shí)的牽引力是，對(duì)汽車受力分析，受重力、支持力、牽引力和

14、阻力，該車所能達(dá)到的最大速度時(shí)加速度為零，所以此時(shí)阻力等于牽引力，所以阻力f=根據(jù)牛頓第二定律，有速度為v2時(shí)加速度大小為a= ，故B錯(cuò)誤，C正確D、根據(jù)牛頓第二定律，有恒定加速時(shí)，加速度a= ，故D錯(cuò)誤故選AC【點(diǎn)評(píng)】本題關(guān)鍵對(duì)汽車受力分析后，根據(jù)牛頓第二定律列出加速度與速度關(guān)系的表達(dá)式，再結(jié)合圖象進(jìn)行分析求解9AD【解析】解：A、首先P=Fv，開始的時(shí)候p=F0V0，功率降一半的時(shí)候，速度不能瞬間改變，所以瞬間變化的是力F，減小一半由于一開始勻速，所以摩擦力等于F，故功率減半，導(dǎo)致?tīng)恳ο陆担囬_始減速，減速過(guò)程中，牽引力慢慢增大，減速的加速度越來(lái)越小，所以t1到t2時(shí)刻的速度圖象慢慢變

15、得平緩，t2時(shí)刻減速的加速度為0故A正確，B錯(cuò)誤C、由于t1時(shí)刻，力突然減小，減速的加速度很大，速度快速的減小，根據(jù)p=Fv，力F增加的較快，待速度下降越來(lái)越慢的時(shí)候，F(xiàn)增加的速度也變慢，曲線逐漸變的平穩(wěn)，故C錯(cuò)誤，D正確故選：AD【點(diǎn)評(píng)】要注意P=Fv的使用了解研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是解決問(wèn)題的前提，根據(jù)題目已知條件和求解的物理量選擇物理規(guī)律解決問(wèn)題，注意速度不能瞬間改變10AC【解析】試題分析：t1之前，汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力與阻力相等，t1時(shí)刻后阻力變?yōu)?f，汽車做減速運(yùn)動(dòng)，由知，隨著速度的減小，牽引力逐漸的增大，即汽車做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力增大到2f時(shí)，汽車做勻速運(yùn)動(dòng)。t

16、2時(shí)刻后，汽車駛出這段路，阻力恢復(fù)為f，這時(shí)牽引力為2f大于阻力f，汽車做加速運(yùn)動(dòng)，由知，隨著速度的增加，牽引力逐漸的減小，加速度逐漸減小。由上分析知，A、C對(duì)。考點(diǎn)：機(jī)車啟動(dòng)?！久麕燑c(diǎn)睛】“機(jī)車的啟動(dòng)”模型：物體在牽引力（受功率和速度制約）作用下，從靜止開始克服一定的阻力，最后達(dá)到最大速度的整個(gè)加速過(guò)程，可看作“機(jī)車的啟動(dòng)”模型（1）恒定功率啟動(dòng)（所受阻力一定）先做變加速（a減小）運(yùn)動(dòng)，再做勻速（a0）運(yùn)動(dòng)，在此過(guò)程中，F(xiàn)牽、v、a的變化情況是：（2）恒定加速度啟動(dòng)（所受阻力一定）先做勻加速運(yùn)動(dòng)，再做變加速運(yùn)動(dòng)，最后勻速運(yùn)動(dòng)，具體變化過(guò)程如下（3）啟動(dòng)過(guò)程滿足的運(yùn)動(dòng)規(guī)律機(jī)車的功率PFv機(jī)車的

17、加速度a當(dāng)機(jī)車的速度達(dá)到最大時(shí)，F(xiàn)Ff，a0，最大速度vm11AD【解析】試題分析：物體在傳送帶摩擦力作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律知，物體加速運(yùn)動(dòng)的加速度為：a=g=1m/s2，所以物體勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：物體做勻加速運(yùn)動(dòng)的位移為：，所以物體勻速運(yùn)動(dòng)的位移為：x2=l-x1=8m-2m=6m物體勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為：，所以從A到B過(guò)程中摩擦力對(duì)物體做的功為：Wf=fx1=mgx1=0.1×1×10×2J=2J；從A到B過(guò)程中摩擦力對(duì)物體做功的平均功率為：，故選AD.考點(diǎn)：牛頓第二定律；功和功率.12ABD【解析】試題分析：木板被抬高的過(guò)程中，由于物體沒(méi)滑動(dòng)，故只有重力和支持力做功，靜摩擦力做功為零，由動(dòng)能定理，故支持力對(duì)小物塊做功為mgLsin，選項(xiàng)AB正確，C錯(cuò)誤；物塊滑動(dòng)過(guò)程中，由動(dòng)能定理可得：，即，選項(xiàng)D正確；故選ABD.考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用.13AD【解析】試題分析：人對(duì)車做功為W=FL，故A正確