1、2018届高考物理一轮复习第六章机械能第3讲：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Pt图象、vt图象和Ft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Pt图象、vt图象和Ft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WPt。由动能定理：PtF阻xEk。此式经常用于
2、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vvm。(3)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm(式中Fmin为最小牵引力，其值等于阻力F阻)。5 倾斜、竖直机车启动问题(mgsinP/vf(mgsinP/vfmgP/v上坡最大速度vm=P/(f+mgsin)下坡最大速度vm=P/(f-mgsin)竖直提升最大速度vm=P/mg6 汽车行驶中功率、阻力变化引起的图像问题变化原因功率变化阻力变化功率P变大功率P变小阻力变大阻力变小速度变化牵引力变化v-t图F-t图7 机车启动a-1/
3、v图像和F-1/v图像问题恒定功率启动a-1/v图像恒定加速度启动F-1/v图像由FFfma，PFv可得：a，斜率k纵截距b=横截距=AB段牵引力不变，做匀加速直线运动；BC图线的斜率k表示功率P，知BC段功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动；B点横坐标对应匀加速运动的末速度为1/v0；C点横坐标对应运动的最大速度1/vm，此时牵引力等于阻力。二、例题精讲8假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的()A4倍 B2倍 C.倍 D.倍9 有一辆新颖电动汽车，总质量为1 000 kg.行驶中，该车速度在1420
4、 m/s范围内保持恒定功率20 kW不变一位同学坐在驾驶员旁边观察车内里程表和速度表，记录了该车在位移120400 m范围内做直线运动时的一组数据如下表，设汽车在上述范围内受到的阻力大小不变，则（ ）s/m120160200240280320360400v/(ms1)14.516.518.019.019.720.020.020.0A该汽车受到的阻力为1 000 N B位移120320 m过程牵引力所做的功约为9.5104 JC位移120320 m过程经历时间约为14.75 s D该车速度在1420 m/s范围内可能做匀加速直线运动10以额定功率行驶的汽车，受到的阻力一定，它从静止开始做加速运动
5、，经过5min其速度达到20m/s，则汽车行驶的距离s为（ ）As=3000m Bs3000m C3000ms6000m11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518所示，已知在0t1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Bt2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
6、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
7、为 B钢绳的最大拉力为mgC重物匀加速的末速度为 D重物匀加速运动的加速度为g15（多选）如图7所示为汽车的加速度和车速倒数的关系图象。若汽车质量为2103 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2103 NB汽车在车速为15 m/s时，功率为6104 WC汽车匀加速的加速度为3 m/s2D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.m0 B.m0 C.m0 D.
8、m017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时，汽车的瞬时加速度的大小为（ ）A. B. C. D.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vt图象如图6所示，已知汽车的质量为2103 kg。下列说法中正确的是（ ）At1前汽车受到的阻力大小为2103 NBt1后汽车受到的阻力大小为2103 NCt1时刻汽车加速度大小突然变为1 m/s2Dt1t2时间内汽车的平均速度为7.5 m/s19如图所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象
9、，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( ) A0t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定 Bt1t2时间内汽车牵引力做功为mvmv Ct1t2时间内的平均速度为(v1v2) D在全过程中t1时刻的牵引力及功率都是最大值，t2t3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，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
10、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（v1v2）/2 C2v1v2/（v1v2） Dv1v2/（v1v2）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/sB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 sD该车加速度大小为0.75 m/s2