安徽省芜湖市第一中学高考物理一轮复习 第六章 第3讲 机车启动的两种方式教案（通用） 7页

机车启动的两种方式 班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________ 一、知识清单 1． 机车功率 P=Fv （1）F 是机车的牵引力,不是机车的合力。 （2）在水平面上：匀速行驶时，F=f；加速行驶时，F-f= ma。 （3）有的问题中 f 大小恒定，有的问题中 f 与速率有关 f=kv(或 kv2)。 2． 模型一 以恒定功率启动 (1)动态过程 (2)这一过程的 P－t 图象、v－t 图象和 F－t 图象如图所示： 3． 模型二 以恒定加速度启动 (1)动态过程 (2)这一过程的 P－t 图象、v－t 图象和 F－t 图象如图所示： 4． 三个重要关系式 (1)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功 W＝Pt。由动能定理：Pt－F 阻 x＝ ΔEk。此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小。 (2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率达到最大， 但速度没有达到最大，即 v＝P F6000m 11．当前我国“高铁”事业发展迅猛。假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力 作用下，在水平轨道上由静止开始启动，其 v t 图像如图 5－1－8 所示，已知在 0～ t1 时间内为过原点的倾斜直线，t1 时刻达到额定功率 P，此后保持功率 P 不变，在 t3 时刻达到最大速度 v3，以后匀速运动。下述判断正确的 是 ( ) A．从 0 至 t3 时间内，列车一直匀加速直线运动 B．t2 时刻的加速度大于 t1 时刻的加速度 C．在 t3 时刻以后，机车的牵引力为零 D．该列车所受的恒定阻力大小为P v3 12．一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 4 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( ) 13．汽车以恒定功率沿公路做直线运动，途中通过一块沙地。汽车在公路及沙地上 所受阻力均为恒力，且在沙地上受到的阻力大于在公路上受到的阻力。汽车在驶入 沙地前已做匀速直线运动，它在驶入沙地到驶出沙地后的一段时间内，位移s随时间 t的变化关系可能是( ) 14．一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为 m 的重物，当重物的速度为 v1 时，起重机的功率达到最大值 P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直 到以最大速度 v2 匀速上升，物体上升的高度为 h，则整个过程中，下列说法正确的 是（ ） A．钢绳的最大拉力为P v2 B．钢绳的最大拉力为 mg C．重物匀加速的末速度为 P mg D．重物匀加速运动的加速度为 P mv1 －g 15．（多选）如图 7 所示为汽车的加速度和车速倒数1 v的关系图象。若汽车质量为 2×103 kg，它由静止开始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为 30 m/s， 则（ ） A．汽车所受阻力为 2×103 N B．汽车在车速为 15 m/s 时，功率为 6×104 W C．汽车匀加速的加速度为 3 m/s2 D．汽车匀加速所需时间为 5 s 三、自我检测 16．某汽车以额定功率在水平路面上行驶，空载时的最大速度为 v1，装满货物后的 最大速度为 v2，已知汽车空车的质量为 m0，汽车所受的阻力跟车重成正比，则汽车 后来所装货物的质量是( ) A.v1－v2 v2 m0 B.v1＋v2 v2 m0 C.v1－v2 v1 m0 D.v1 v2 m0 17．质量为 m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为 P，且行驶 过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为 v，那么当汽车的 车速为v 3 时，汽车的瞬时加速度的大小为（ ） A. P mv B.2P mv C.3P mv D.4P mv 18．(多选)一汽车在平直公路上以 20 kW 的功率行驶，t1 时刻驶入另一段阻力恒定 的平直公路，其 v－t 图象如图 6 所示，已知汽车的质量为 2×103 kg。下列说法中 正确的是（ ） A．t1 前汽车受到的阻力大小为 2×103 N B．t1 后汽车受到的阻力大小为 2×103 N C．t1 时刻汽车加速度大小突然变为 1 m/s2 D．t1～t2 时间内汽车的平均速度为 7.5 m/s 19．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，则下述说法中正确的是( ) A．0～t1 时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 B．t1～t2 时间内汽车牵引力做功为 1 2mv2 2－1 2mv2 1 C．t1～t2 时间内的平均速度为1 2(v1＋v2) D．在全过程中 t1 时刻的牵引力及功率都是最大值，t2～t3 时间内牵引力最小 20．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为P 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( ) 21．一辆汽车沿一略微倾斜的坡路运动，若保持发动机的功率不变，它能以 v1 的速 度匀速上坡，能以 v2 的速度匀速下坡，则它在相同粗糙程度的水平路面上匀速运动 的最大速度为( ) A. B．（v1＋v2）/2 C．2v1v2/（v1＋v2） D．v1v2/（v1－v2） 22．完全相同的两辆汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速 齐头并进，某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后，甲汽车保持原来的牵引力继续前 进，乙汽车保持原来的功率继续前进，则一段时间后(假设均未达到最大功 率)( )． A．甲车超前，乙车落后 B．乙车超前，甲车落后 C．它们仍齐头并进 D．甲车先超过乙车，后乙车又超过甲车 23．为减少机动车尾气排放， 某市推出新型节能环保电动车．在检测该款电动车 性能的实验中， 质量为 800 kg 的电动车由静止开始沿平直公路行驶， 利用传感器 测得此过程中不同时刻电动车的牵引力 F 与对应的速度 v, 并描绘出如图 4 所示的 F－1 v图象 (图中 AB、BO 均为直线), 假设电动车行驶中所受阻力恒定，最终匀速运 动， 重力加速度 g 取 10 m/s2.则( ) A．电动车匀加速运动过程中的最大速度为 15 m/s B．该车起动后， 先做匀加速运动， 然后匀速运动 C．该车做匀加速运动的时间是 1.5 s D．该车加速度大小为 0.75 m/s2