专题强化练8 机车的启动问题(含答案解析)

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名称 专题强化练8 机车的启动问题(含答案解析)
格式 docx
文件大小 75.3KB
资源类型 试卷
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-07-24 16:52:21

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文档简介

第四章 机械能及其守恒定律
专题强化练8 机车的启动问题
               
选择题
1.(多选)一辆汽车从静止出发,在平直的公路上加速前进,如果发动机的牵引力保持恒定,汽车所受阻力保持不变,当功率达到额定功率后继续加速到最大速度,对于其速度变化图像和功率变化图像正确的是 (  )
2.(多选)某质量为8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,测出它能达到的最大速度为15 m/s,利用传感器测得此过程中不同时刻该车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出F-图像,如图所示。假设电动车行驶中所受的阻力恒定,则 (  )
A.图线中B点对应的时刻,牵引力恰好等于阻力
B.电动车所受阻力为1 600 N
C.BC段对应的时间内,电动车的加速度不断减小
D.电动车由静止开始经过1.5 s达到额定功率
3.质量为400 kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速,受到的阻力不变,其加速度a与速度的倒数的关系如图所示,已知图线斜率k数值大小为400 m2·s-3,则赛车 (  )
A.速度随时间均匀增大
B.加速度随时间均匀增大
C.赛车运动时发动机的输出功率为160 kW
D.图中b点取值应为0.01 s·m-1,其对应的物理意义为赛车的最大速度,为160 km/h
4.(多选)一辆汽车从t=0时刻开始,以2 m/s的初速度做匀加速直线运动,至t时刻牵引力做功为W,-t图像如图所示。则由图像可知 (  )
A.t=1 s时汽车发动机的输出功率为20 kW
B.汽车牵引力大小为5×103 N
C.汽车加速度大小为4 m/s2
D.1~2 s内牵引力做功为2.5×104 J
答案与分层梯度式解析
第四章 机械能及其守恒定律
专题强化练8
机车的启动问题
1.BC 在刚开始启动过程中,汽车受到的牵引力和阻力恒定,故汽车做匀加速直线运动,v-t图像为过坐标原点倾斜直线,由P=Fv=Fat可知P-t图线斜率恒定;当功率达到额定功率后,继续加速到最大速度过程中,汽车的功率恒定不变,P-t图线为水平直线,由P=Fv,可知v增大,F减小,当F=f 时达到最大速度,此过程a=,可知做加速度减小的加速运动,v-t图线的斜率在减小;达到最大速度后,以最大速度匀速运动,故此时的v-t图线为一条平行于t轴的直线。综上可知,本题选B、C。
2.CD 牵引力恰好等于阻力时,电动车的加速度为0,速度达到最大值,此时刻对应图线中C点,f=F=400 N,选项A、B错误;BC段对应的时间内,电动车的功率保持不变,由F=知速度增大时,牵引力逐渐减小,由牛顿第二定律有F-f=ma,则电动车的加速度不断减小,选项C正确;电动车开始做匀加速直线运动,由牛顿第二定律有F-f=ma,解得a== m/s2=2 m/s2,经过1.5 s速度为v=at=2×1.5 m/s=3 m/s,此时电动车的功率为P=Fv=2 000×3 W=6 000 W,电动车的额定功率为P额=400×15 W=6 000 W,所以经过1.5 s刚好达到额定功率,选项D正确。
3.C 由图可知,随着速度增大,赛车的加速度逐渐减小,赛车做变加速直线运动,选项A、B错误。对赛车受力分析,根据牛顿第二定律得-f=ma,整理得a=·-。结合图像得k==400 m2·s-3,解得P=160 kW,选项C正确。图像的斜率为k==400 m2·s-3,解得b=0.01 s/m,其对应的物理意义为赛车的最大速度,为v==100 m/s=360 km/h,选项D错误。
4.BC 汽车以v0=2 m/s的初速度做匀加速直线运动,时间t内牵引力做的功W=Fx=F×=Fv0t+Fat2,则=Fat+Fv0,由图像可得纵轴截距Fv0=1×104 J/s,解得牵引力F=5×103 N,选项B正确;图线斜率为Fa=×104 J/s2,解得加速度a=4 m/s2,选项C正确;t=1 s时汽车的速度为v1=v0+at=6 m/s,此时发动机的输出功率为P=Fv1=3.0×104 W,选项A错误;1~2 s内汽车的位移为x=v1t+at2=8 m,1~2 s内牵引力做的功为W=Fx=4.0×104 J,选项D错误。