高中物理人教版(2019)必修第二册同步讲练测
第八章 机械能守恒定律
8.1.4汽车启动的两种方式
知识点1:以恒定的功率启动
false一定,随着时间的延长,false增加;falsefalse下降;falsefalse下降false当false时,false,且false达到最大值false。false保持false匀速。
整个过程是先做变加速运动,后做匀速运动;汽车达到最大速度时,false,false,false。
知识点2:以恒定的加速度启动
false不变,false不变,随着时间的延长,false变大。falsefalse变大。false当false时,false且false仍增大。falsefalse一定时,false增大。falsefalse增大。false当false时,false,且false达到最大值falsefalse保持false匀速。
整个过程为先做匀加速运动,后做变加速运动,最后做匀速运动。最终汽车到达最大速度时,false,false。
例1.一汽车质量为m,以恒定的功率从静止启动.汽车沿水平路面行驶S后,速度达到最大速度v,其后汽车做匀速运动.已知汽车所受阻力恒为车重的k倍,求汽车加速运动S的过程重所经历的时间t为多少.
【解析】解:设汽车的额定功率为P、牵引力为f、加速阶段所用的时间为t.当汽车匀速行驶时,其牵引力与阻力相等,则有F=f=kmg …①
? P=Fv? …②
由动能定理有: 12mv2 =Pt﹣fs …③
解①②③可得? t=v2kg+sv
答:汽车加速运动S的过程重所经历的时间t为 v2kg+sv .
1.如图所示,当汽车静止时,车内乘客看到窗外雨滴沿竖直方向OE匀速运动。现从 t=0 时汽车由静止开始做甲、乙两种匀加速启动,甲种状态启动后 t1 时刻,乘客看到雨滴从B处离开车窗,乙种状态启动后 t2 时刻,乘客看到雨滴从F处离开车窗,F为AB的中点。则 t1:t2 为(?? )
A.?2:1?????????????????????????????????????B.?1:2?????????????????????????????????????C.?1:3?????????????????????????????????????D.?1:(2?1)
2.一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中,汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知汽车所受阻力恒为重力的 15 ,重力加速度g取 10m/s2 。下列说法正确的是( ??)
A.?该汽车的质量为 3000kg????????????????????????????????????B.?v0=6m/s
C.?在 5~15s 内,汽车的位移大小约为 67.19m?????D.?在前5s内,阻力对汽车所做的功为25kJ
3.汽车由静止开始沿水平路面启动,汽车所受阻力恒定,若要使汽车在开始运动一小段时间内保持匀加速直线运动,则(?? )
A.?牵引力和牵引力的功率不断增大?????????????????????????B.?牵引力和牵引力的功率不断减小
C.?牵引力和牵引力功率均保持不变?????????????????????????D.?牵引力保持不变,牵引力功率不断增大
4.设汽车在启动阶段所受阻力恒定并做匀加速直线运动,则在这过程中(? ?).
A.?牵引力增大,功率增大???????????????????????????????????????B.?牵引力不变,功率增大
C.?牵引力增大,功率不变???????????????????????????????????????D.?牵引力不变,功率不变
5.一辆汽车在平直公路上从静止开始以加速度a匀加速启动,经过一段时间后速度达到最大值vm , 之后汽车做匀速运动,设汽车行驶过程中受到的阻力大小恒定,下列说法正确的是(?? )
A.?汽车做匀加速直线运动的时间为 vma
B.?汽车在达到最大速度vm之前一直做匀加速直线运动
C.?汽车在达到最大速度vm之前,其发动机功率始终与速度成正比
D.?当汽车发动机功率达到额定值之后,汽车仍会继续加速一段时间
参考答案
1.【答案】 A
【解析】由题意可知,雨滴在竖直方向上做匀速直线运动,在水平方向做匀加速直线运动,由于分运动与合运动具有等时性,则 t1:t2=ABv:AFv=2:1
故答案为:A。
2.【答案】 C
【解析】A.由图像可得,汽车匀加速阶段的加速度为 a=ΔvΔt=1m/s2
汽车匀加速阶段的牵引力为 F=Pv=3000N
匀加速阶段由牛顿第二定律得 F?0.2mg=ma
解得 m=1000kg
A不符合题意;
B.牵引力功率为15kW时,汽车行驶的最大速度为 v0=PFf=7.5m/s
B不符合题意;
C.5~15s内,由动能定理得 Pt?0.2mgx=12mv02?12mv2
解得 x=67.1875m≈67.19m
C符合题意;
D.前5s内汽车的位移为 x=12at2=12.5m
阻力做功为 WFf=?0.2mgx=?25kJ
D不符合题意。
故答案为:C。
3.【答案】 D
【解析】汽车做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有 F?f=ma
阻力不变,则牵引力不变,根据P=Fv知,由于速度不断增大,则牵引力功率增大,ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。
4.【答案】 B
【解析】汽车启动阶段受到牵引力 F 和阻力 f 作用,根据牛顿第二定律 F?f=ma ,匀加速直线运动加速度 a 不变,阻力不变,所以牵引力 F 不变,汽车的功率 p=Fv=Fat ,随时间延长功率逐渐增大B符合题意.
故答案为:B
5.【答案】 D
【解析】开始汽车做匀加速运动,牵引力不变,速度逐渐增加;
当汽车的功率达到额定功率后,根据 P=Fv 知速度增大,牵引力减小,根据牛顿第二定律得 a=F?fm
知加速度减小,所以汽车匀加速运动达到额定功率后做加速度不断减小的加速运动,之后速度达到最大速度。
ABC不符合题意,D符合题意。
故答案为:D。