2021_2022年新教材高中物理习题课一机车启动问题课时练习含解析鲁科版必修2.doc

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1、机车启动问题　　　　　　　　　　(25分钟·60分)一、选择题(本题共6小题，每题6分，共36分)1.汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是(　　)A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C.汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D.汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动【解析】选C。汽车在恒定功率下启动，牵引力F的大小与v的大小有关，由P=Fv知，若v增大，则F减小，a也将减小，当a=0时，F=f，做匀速运动，则C正确，A

2、、B、D错误。2.一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受的牵引力和阻力随时间变化的规律如图所示，则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化的规律是图中的(　　)【解析】选D。小车具有初速度，牵引力的功率P=F(v0+at)=Fv0+Ft=P0+kt。所以D选项正确，A、B、C错误。3.(多选)一辆轿车在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，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。若所受阻力f为恒力，关于轿车的速度v-11-、牵引力F、功率P随时间t变化的情况正确的是(　　)【解析】选

3、B、C、D。轿车以恒定的牵引力F启动，由a=得，轿车先做匀加速运动，由P=Fv知，轿车输出功率增加，当功率达到额定功率时，牵引力减小，加速度减小，轿车做加速度逐渐减小的加速运动，当F=f时，速度达到最大，之后轿车做匀速运动，选项B、C、D正确。4.质量为5t的汽车在水平路面上由静止开始以2.2m/s2的加速度做匀加速直线运动，所受阻力是1.0×103N，则汽车启动后第1s末发动机的瞬时功率是(　　)A.2kW　　　　B.11kWC.20kWD.26.4kW【解析】选D。由牛顿第二定律得F-f=ma，所以F=ma+f=1.2×10

4、4N。由v=at知汽车启动后第1s末的速度为v=2.2m/s由P=Fv得第1s末发动机的瞬时功率P=1.2×104×2.2W=2.64×104W，则D正确，A、B、C错误。5.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-【解析】选C。功率减小一半后，汽车做加速度越来越小的减速运动，最终匀速运动，则C正确，A、B、D错误。6.如图所示，某艘重型气垫船，假设

5、质量达5.0×105kg，最高时速为108km/h，装有额定输出功率为9000kW的燃气轮机。假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力f与速度v满足f=kv，下列说法正确的是(　　)A.该重型气垫船的最大牵引力为3.0×105NB.由题中给出的数据可算出k=1.0×104N·s/mC.当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力大小为3.0×105ND.当以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为4500kW【解题指南】解答本题时应注意以下两点：(1)气垫船的功率为其牵引力的功率。(2)当气垫船达到最大速率时

6、，牵引力和阻力等大反向。【解析】选B。最高速度vm=108km/h=30m/s，此时匀速运动牵引力F==N=3×105N。在达到最大速度前F>3.0×105N，所以A错误；由kv=f=F得：k=N·s/m=1.0×104N·s/m，B正确；f′=k·=f=1.5×105N，此时发动机输出功率-11-P′=F′=1.5×105×15W=2250kW，C、D错误。【加固训练】　　质量为m的汽车行驶在平直公路上，在运动中所受阻力不变，当汽车的加速度为a，速度为v时，发动机功率为P1；当功率为P2时，汽车行驶的最大速度为(　　)A.　　

7、　　B.C.D.【解析】选B。由题意知F-f=ma，P1=Fv，由以上两式得f=。当功率为P2时，汽车行驶的最大速度vm==，则B正确，A、C、D错误。二、计算题(本题共2小题，共24分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要标明单位)7.(12分)严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点。地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20s达到最高速度72km/

8、h，再匀速运动80s，接着匀减速运动15s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1×106N，匀速运动阶段牵引力的功率为6×103kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。(1)求甲站到乙站的距离。(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做