高考专题12 机车启动-高考物理一轮复习专题详解 Word版含解析

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1、高考重点难点热点快速突破知识回顾1．输出功率输出功率P＝Fv，其中F为牵引力．2．机车有两种启动方式(1)以额定功率启动，机车做加速度减小的加速运动，当牵引力减小到和摩擦力相等时，P匀速运动，最大速度时有P＝f·vm，所以vm＝f.(2)以恒定牵引力(加速度)启动，机车先做匀加速直线运动，再做加速度减小的加速运动，最终匀速．PP匀加速末速度v1＝f＋ma，最大速度vm＝f.规律方法解决机车启动问题时的四点注意(1)明确启动方式：分清是匀加速启动还是恒定功率启动．(2)匀加速启动过程：机车功率是不断改变的，但该过程中的最大功率是额定功率，匀加速运动阶段的最大

2、速度小于机车所能达到的最大速度，达到额定功率后做加速度减小的加速运动．(3)额定功率启动的过程：机车做加速度减小的加速运动，匀变速直线运动的规律不能用，P速度最大值等于Ff，牵引力是变力，牵引力做的功可用W＝Pt，但不能用W＝Flcosθ.(4)无论哪种启动方式，最后达到最大速度时，均满足P＝Ffvm，P为机车的额定功率．典例分析【例1】如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法正确的是()A．0－t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定1212B．t

3、1－t2时间内汽车牵引力做功为2mv2－2mv11C．t1－t2时间内的平均速度为2(v1＋v2)D．在全过程中t1时刻的牵引力及其功率都是最大值，t2－t3时间内牵引力变小【答案】D【例2】一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，1其加速度a和速度的倒数v图象如图所示．若已知汽车的质量，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是()A．汽车的功率B．汽车行驶的最大速度C．汽车所受到的阻力D．汽车运动到最大速度所需的时间【答案】DP1FfP【解析】由F－Ff＝ma，P＝Fv可得：a＝m·v－m，对应图线可知，m＝k＝40，可求出

4、1P汽车的功率P，由a＝0时，vm＝0.05可得：vm＝20m/s，再由vm＝Ff，可求出汽车受到的阻力Ff，但无法求出汽车运动到最大速度的时间，故应选D.专题练习1.(多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v－t图象如图5－2－3所示．已知汽车的质量为m＝2.0×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则()A．汽车在前5s内的牵引力为4.0×103NB．汽车在前5s内的牵引力为6.0×103NC．汽车的额定功率为40kWD．汽车的最大速度为30m/s【答案

5、】：BD2.(2015年高考·课标全国卷Ⅱ)一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小f恒定不变．下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是()【答案】：A【解析】：机车在公路上行驶受到牵引力F和阻力f的作用，常用公式有F－f＝ma，P＝Fv.在0～t1阶段，P一定，v增大，则F减小，f不变，则a减小，故汽车做加速度逐渐减小的加速运动．在t1～t2阶段，仍然如此，直到F减至等于f，汽车的加速度为零，汽车开始匀速行驶，B、D错；若汽车开始做匀速运动，功率增大后，汽车的速度不会突变，C错

6、；A正确．3．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P了油门，使汽车的功率立即减小为2并保持此功率继续在平直公路上行驶．设汽车行驶时所受的阻力恒定，则能正确反映从减小油门开始汽车的速度随时间变化的图象是()【答案】：B4．(2017年山东名校协作校二调)倾角为θ的粗糙斜面上放一质量为m的木块，接触面间的动摩擦因数为μ，现通过一轻质定滑轮沿斜面向上拉木块，拉力的功率恒为P，斜面足够长，使木块可以获得的最大速度为()P2PA.2(mgsinθ＋μmgcosθ)B.mgsinθ＋μmgcosθPPC.mgsinθD.mgsi

7、nθ＋μmgcosθ【答案】：D【解析】：木块速度最大2F＝(mgsinθ＋μmgcosθ)，v绳＝2v，P＝F·v绳，P则v＝mgsinθ＋μmgcosθ，D对．5．(2017年天津南开区模拟)—个高中生骑电动车以20km/h的速度匀速行驶，电动车所1受的阻力是人和车总重力的10.已知人和车的总质量约为80kg，重力加速度大小g取10m/s2，则此时电动车电机的输出功率约为()A．50WB．100WC．450WD．800W【答案】：C6．(多选)某兴趣小组遥控一辆玩具车，使其在水平路面上由静止启动，在前2s内做匀加速直线运动，2s末达到额定功率，2s到1

8、4s保持额定功率运动，14s末停止遥控，让玩具车自由滑行，其v－t