专题课：机车启动问题(附答案).doc

专题课：机车启动问题 ．(多选)一辆汽车(　　)先加速后匀速先加速后减速一直加速且加速度越来越小一直减速且加速度越来越大以恒定功率从静止开始运动的汽车经时间t后速度达到最大值v在此过程中汽车通过的位移为x则(　　) B．x＝ D．无法判断汽车的质量为m其发动机的额定功率为P.当汽车开上一个倾角为θ的斜坡时受到的阻力为重力的k倍重力加速度为g则它的最大速度为(　　) B. C. D. 4．一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图像是图中的(　　) 图 图5．(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t其速度由零增大到最大值v若轿车所受的阻力f为恒力关于轿车的速度v、F、功率P随时间t变化的情况图中正确的是(　　) 图6．(多选)火车从车站开出做匀加速运动若阻力与速度成正比则(　　)火车发动机的功率一定越来越大牵引力越来越大火车发动机的功率恒定不变牵引力越来越小当火车达到某一速率时若要保持此速率做匀速运动则发动机的功率这时应减小当火车达到某一速率时若要保持此速率做匀速运动则发动机的功率一定跟此时速率的二次方成正比质量为m、发动机的额定功率为P的汽车沿平直公路行驶当它的加速度为a时速度为v测得发动机的实际功率为P假设运动中所受阻力恒定则它在平直公路上匀速行驶的最大速度是(　　) C. D. 8．图为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m＝5×10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 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速度为vm＝1.02 的匀速运动．g取10 不计额外功．求： 图(1)起重机允许输出的最大功率；(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2 末的输出功率．汽车的额定功率为60 总质量为2×10；运动中所受阻力恒为2000 ．若汽车在额定功率1)当汽车的加速度是1 时的速度大小；(2)汽车行驶的最大速度；(3)10 s内牵引力做的功．一辆重5 、额定功率为80 的车以a＝1 的加速度由静止开始做匀加速直线运动车受的阻力为车重的0.06倍取10 (1)分析车从静止开始至刚匀速运动过程中车的牵引力和发动机的功率如何变化．(2)车做匀加速直线运动能维持多长时间？(3)车做匀加4)车加速10 末的瞬时功率为多少？(5)车速的最大值为多少？汽车的质量为2 额定功率为80 在平直的公路上行驶的最大速度为20 如果汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动运动过程中阻力不变则：(1)汽车受到的阻力为多大？(2)3 s末汽车的瞬时功率为多大？(3)汽车维持匀加速运动的时间为多长？专题课：机车启动问题　[解析] 设汽车牵引力为F斜坡倾角为θ汽车质量为m摩擦力为F当＋mg时有可能先加速后匀速到达坡顶选项正确错误；若坡较短则可能在变加速过程中到达坡顶选项正确；当FF＋mg时汽车则减速上升由F可知减小则F增大而F＋mg－F＝ma故加速度越来越小＝0时最小选项错误．．　[解析] 汽车的速度图像如图所示假定汽车做匀变速直线运动其速度图像是直线直线与横轴包围的面积即由于汽车以恒定功率开始运动则其加速度应逐渐减小实际速度图线如图中曲线所示由图像可知曲线与横A选项正确． 3．D　[解析] 当汽车速度最大时加速度a＝0牵引力F＝＋故此时最大速度v＝＝选项正确．　[解析] 小车所受的牵引力和阻力恒定所以小车做匀加速直线运动牵引力的功率P＝F＝F(v0＋at)对应图　[解析] 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知轿车的输出功率均匀增加当功率达到额定功率时牵引力逐渐减小加速度逐渐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、C、D正确．　[解析] 根据P＝FvF－F＝ma、F＝kv得P＝(kv＋ma)v＝kv＋mav故在题设条件下火车发动机的功率和牵引力都随速率v的增大而增大则选项正确；当火车达到某一速率时欲使火车做匀速运动则a＝0此时P＝kv故选项、D正确．　[解析] 当加速度为a时由F＝F＋ma＝得阻力F＝－ma当F＝F时速vm，则v＝＝.(1)5.1×104 W　(2)5 　2.04×10[解析] (1)设起重机允许输出的最大功率为P重物达到最大速度时拉力F等于重力有＝Fv＝mg代入数据得P＝5.1×10(2)匀加速运动结束F，速度为v匀加速运动经历的时间为t有P＝Fv－mg＝ma＝联立以上各式并代入数据得t＝5 ＝2 时重物处于匀加速运动阶段设此时速度为v输出功率为P则有v＝at＝Fv联立以上各式并代入数据得P＝2.04×10(1)15 m/s　(2)30 　3)6×105 J [解析] (1)