備考2025屆高考物理一輪復(fù)習(xí)講義第六章機(jī)械能第1講功和功率考點(diǎn)4機(jī)車(chē)啟動(dòng)模型

考點(diǎn)4機(jī)車(chē)啟動(dòng)模型兩種方式以恒定功率啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng)P－t圖像和v－t圖像OA段過(guò)程分析v↑?F＝P額v↓?a＝F－F阻a＝F－F阻m（不變）?F不變v↑?P＝Fv↑直到P＝P運(yùn)動(dòng)性質(zhì)加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，維持時(shí)間t0＝vAB段過(guò)程分析F＝F阻?a＝0?vmax＝Pv↑?F＝P額v↓?a＝F－F阻m運(yùn)動(dòng)性質(zhì)速度為vmax的勻速直線運(yùn)動(dòng)加速度減小的加速直線運(yùn)動(dòng)BC段F＝F阻?a＝0?vmax＝P額如圖所示，汽車(chē)上坡時(shí)有閱歷的司機(jī)都會(huì)提前換擋，試對(duì)下列關(guān)于汽車(chē)上坡時(shí)的說(shuō)法作出推斷.（1）汽車(chē)上坡時(shí)，司機(jī)須要通過(guò)換擋的方法減小汽車(chē)的速度，從而得到較大的牽引力.（√）（2）依據(jù)公式P＝Fv知，牽引力確定時(shí)，隨著汽車(chē)速度的增加，汽車(chē)的功率可以始終增加.（?）（3）汽車(chē)在坡上勻速行駛時(shí)牽引力等于摩擦力.（?）研透高考明確方向命題點(diǎn)1以恒定功率啟動(dòng)8.[2024江蘇名校聯(lián)考]我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展快速，2024年僅比亞迪新能源汽車(chē)全年銷(xiāo)量為186.35萬(wàn)輛，位列全球第一.在平直路面上某運(yùn)動(dòng)的新能源卡車(chē)的額定功率為60kW，若其總質(zhì)量為5000kg，在水平路面上所受的阻力為5000N.（1）求新能源卡車(chē)所能達(dá)到的最大速度；（2）若新能源卡車(chē)以額定功率啟動(dòng)，則該卡車(chē)車(chē)速v＝2m/s時(shí)其加速度為多大？答案（1）12m/s（2）5m/s2解析（1）當(dāng)達(dá)到最大速度時(shí)有P＝Fvm，F(xiàn)＝f解得vm＝12m/s.（2）當(dāng)車(chē)速v＝2m/s時(shí)卡車(chē)的牽引力為F'＝Pv＝60×1032N＝3由牛頓其次定律有F'－f＝ma解得a＝5m/s2.命題點(diǎn)2以恒定加速度啟動(dòng)9.[多選]一輛轎車(chē)質(zhì)量為m，在平直馬路上行駛，啟動(dòng)階段轎車(chē)牽引力保持不變，而后以額定功率接著行駛，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，其速度由零增大到最大值vm.若所受阻力恒為f，則關(guān)于轎車(chē)的速度v、加速度a、牽引力F、功率P的圖像可能正確的是（ACD） ABCD解析由于轎車(chē)受到的牽引力不變，起先階段加速度不變，所以轎車(chē)在起先階段做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)實(shí)際功率達(dá)到額定功率時(shí)，功率不再增加，速度增大，牽引力就減小，當(dāng)牽引力減小到等于阻力時(shí)，加速度等于零，速度達(dá)到最大值vm＝P額f，故A、C、D正確，B10.某愛(ài)好小組讓一輛自制遙控小車(chē)在水平的直軌道上由靜止起先運(yùn)動(dòng)，小車(chē)先做勻加速運(yùn)動(dòng)而后以恒定的功率運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖像如圖所示（除4～8s時(shí)間段內(nèi)的圖像為曲線外，其余時(shí)間段內(nèi)圖像均為直線）.小車(chē)的質(zhì)量為m＝2kg，小車(chē)在整個(gè)過(guò)程中所受的阻力大小不變恒為f＝6N.求：（1）小車(chē)勻速行駛階段的功率；（2）小車(chē)的速度為v1＝8m/s時(shí)加速度a1的大?。唬?）小車(chē)在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中總位移x的大小.答案（1）54W（2）0.375m/s2（3）40.5m解析（1）由題圖可知小車(chē)的最大速度vmax＝9m/s由公式P＝Fvmax，F(xiàn)＝f，得P＝54W.（2）當(dāng)小車(chē)的速度為v1時(shí)，其牽引力F1＝P依據(jù)牛頓其次定律有F1－f＝ma1解得a1＝0.375m/s2.（3）由題圖可知，t1＝4s時(shí)該小車(chē)勻加速結(jié)束，速度為v1＝6m/s0～4s內(nèi)的位移為x1＝v12小車(chē)變加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由動(dòng)能定理有P（t2－t1）－fx2＝12mvmax而x＝x1＋x2解得x＝40.5m.方法點(diǎn)撥機(jī)車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題的解題技巧1.機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)時(shí)，牽引力做的功W＝Pt.由動(dòng)能定理得Pt-F阻s＝ΔEk，此式常用于求解機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)過(guò)程中的位移大小.2.無(wú)論哪種啟動(dòng)過(guò)程，機(jī)車(chē)的最大速度都等于其勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度，