1、专项4机车功率问题的实际应用1“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的总质量为m的动车组在平直的轨道上行驶该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为P.若动车组所受的阻力与其速率成正比(F阻kv，k为常量).动车组能达到的最大速度为vm.下列说法正确的是()A动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变B若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动C若四节动力车厢输出的总功率为2.25 P，则动车组匀速行驶的速度为vmD若四节动力车厢输出的总功率为2.25P，则动车组匀速行驶的速度为vm2如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机在起重机将质量m5103 k
2、g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a0.2 m/s2，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vm1. 02 m/s的匀速运动g取10 m/s2，不计额外功求：(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秒末的输出功率32022河北沧州高一下月考改编新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题，下面是某品牌新能源汽车介绍中的一段文字：“将近6米的超长车身设计，使得整车车顶集成的太阳能芯片面积达到了6平方米左右，极富流线型的整车造型，使整车风阻大幅下降，全车采用铝合金框架并结合碳纤维车身，整车质量仅700 kg，
3、这一轻量化设计使整车能耗极低，汽车发动机最大输出功率达30 kW，性能十足”现要在某实验路段测试汽车性能，在该实验路段上汽车所受阻力恒为车和驾驶员总重的0.08，g取10 m/s2.(1)试估算50 kg的工程师驾驶这种汽车在水平的实验路段上行驶的最高车速；(2)为进一步测试这种汽车的性能，沿厂区内坡度为(sin 0.02)的倾斜实验路段向上行驶，该工程师从静止开始以1 m/s2的加速度沿实验路段向上做匀加速直线运动，求此过程能维持的最长时间；(3)已知太阳辐射的总功率P0 41026 W，太阳到地球的距离r1.51011 m，太阳光传播到达地面的过程中大约有33%的能量损失这种汽车使用的太阳
4、能电池将光能转化为电能的效率约为30%，试通过计算分析，这种汽车只采用纯太阳能驱动，且能保持最大输出功率30 kW不变的可行性(提示：太阳辐射的能量均匀分布在以太阳为球心的球面上，球的表面积公式为S4R2)专项4机车功率问题的实际应用提能力1答案：C解析：在动车组匀加速启动的过程中，对动车组进行受力分析，根据牛顿第二定律有F1F阻ma1，其中F阻kv，在动车组匀加速启动的过程中，加速度a1不变，v增大，则F阻增大，故牵引力F1逐渐增大，A错误；若四节动力车厢输出功率均为额定值，则牵引力F2，而F2F阻ma，其中F阻kv，由v增大可知加速度a减小，所以动车组从静止开始做加速度减小的变加速运动，B
5、错误；设当四节动力车厢输出的总功率为2.25P时，动车组匀速运动的速度为vm，动车组匀速行驶时受力平衡，有FF阻kvm，则4Pkv、2.25Pkv，解得vmvm，C正确，D错误2答案：(1)5.1104 W(2)5 s2.04104 W解析：(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力，有P0F0vm，F0mg，代入数据，得P05.1104 W.(2)匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历的时间为t1，有P0Fv1，Fmgma，v1at1，联立以上各式并代入数据，得t15 s，t2 s时，重物处于匀加
6、速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则有v2at，PFv2，联立以上各式并代入数据，得P2.04104 W3答案：(1)50 m/s(2)20 s(3)不可行解析：(1)当汽车达到最大速度时牵引力Fkmg，m700 kg50 kg750 kg，则最大速度vm，代入数据得vm m/s50 m/s.(2)汽车在斜面上匀加速运动过程，有F2mg sin kmgma，当汽车达到额定功率后，有做匀加速直线运动的最大速度，有PF2v，vat，联立解得t20 s.(3)在车顶集成的6平方米面积太阳能芯片接收到太阳能转化为电能的功率PW1 707 W，即车顶太阳能芯片接收到太阳能从而转化为电能的功率远小于30 kW，可见这种汽车采用纯太阳能驱动保持最大输出功率30 kW是不可行的
