2027年高考物理一轮复习 ：机车启动问题 基础题型通关(含解析)

2027年高考物理一轮复习 ：机车启动问题 基础题型通关 目录 【题型1】恒定功率下P、F、v关系的定量计算(水平面上) 1 【题型2】恒定功率启动中的动力学分析 2 【题型3】以恒定加速度启动瞬时功率和瞬时加速度 4 【题型4】匀加速最大速度和最长时间 5 【题型5】匀加速启动中的v-t图像 6 【题型6】两种启动方式的综合考查 8 【题型1】恒定功率下P、F、v关系的定量计算(水平面上) 【典例】起重机的额定功率是它正常工作时所能输出的最大功率。一台起重机的额定功率为P，当起重机以额定功率提升质量为m的重物时(提升的高度足够高)，最大速度为v，则下列说法正确的是(　　) A.如果提升重物的质量为2m，重物提升的最大速度为2v B.如果提升重物的质量为2m，重物提升的最大速度为 C.如果重物做匀加速直线运动，起重机发动机的输出功率保持不变 D.如果起重机的牵引力变为原来的，起重机的额定功率就变为 【举一反三1】为方便残障人士乘坐，嘉兴市投用了配备轮椅专用停放区的新型纯电动公交车，如图所示。已知车和乘客总质量，车子保持额定功率沿水平路面行驶，行驶过程中所受阻力恒为车重的倍，则车子(　　) A.启动阶段的加速度不变 B.受到的阻力为600 N C.最大行驶速度为300 m/s D.匀速行驶150 km的过程中，牵引力做功 【举一反三2】“氢气型”电动汽车利用氢气和氧气直接反应生成水，对环境没有污染．其发动机的额定功率为24 kW，汽车连同驾乘人员总质量为m＝2 t，在水平路面上行驶时受到的阻力是800 N，求： (1)汽车在额定功率下匀速行驶的速度． (2)阻力做功的功率大小． 【举一反三3】磁悬浮列车用电磁力将列车浮起而取消轮轨，从而消除了摩擦阻力。由于避免了与轨道的直接接触，磁悬浮列车行驶速度也大大提高。如图所示为上海的磁悬浮列车，它靠磁体间相互作用浮离轨道约15 cm，列车的总质量为3×104 kg，它从静止开始做匀加速直线运动，当运行50 s时瞬时速度为60 m/s，运行最高速度可达360 km/h(即100 m/s)。运行时所受空气阻力与速度的平方成正比，即f=kv2，k=2 kg/m，g取10 m/s2． (1)使列车浮起要做多少功？ (2)估算列车的额定输出功率； (3)估算50 s这一时刻列车牵引力的瞬时功率。 【题型2】恒定功率启动中的动力学分析 【典例】列车在平直轨道上由静止开始启动，启动过程受到的合力F随时间t变化的关系图像如图所示，列车达到额定功率后保持该功率不变，若列车所受阻力恒定，则(　　) A.t2时刻，列车刚达到额定功率 B.0~t1内，列车的功率随时间增大得越来越慢 C.t1~t2内，列车受到的合力的功率随速率均匀减小 D.0~t2内，列车先后做匀加速直线运动和匀速直线运动 【举一反三1】2020年1月12日，中国人民解放军海军055型驱逐舰首舰“南昌舰”正式服役。若“南昌舰”满载时的最大速度为，额定输出功率为。“南昌舰”在海面航行的过程中所受的阻力(与速度v成正比，即，则“南昌舰”满载时(　　) A.“南昌舰”在额定输出功率下匀速航行时的牵引力大小为 B.“南昌舰”在额定输出功率下由静止开始航行，在达到最大速度前做匀加速直线运动 C.“南昌舰”在海面上航行的过程中， D.“南昌舰”以的速度匀速航行时，发动机的输出功率为 【举一反三2】某款国产汽车在出厂之前相关技术人员对汽车进行了测试，汽车以恒定功率启动做直线运动，汽车的最大速度为，当汽车的速度为时，汽车的加速度为；当汽车的速度为时，汽车的加速度为，若阻力不变，则与的比值为(　　) A. B.3 C. D.2 【举一反三3】质量为m的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的输出功率恒为P，且行驶过程中受到的阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为v。行驶过程中汽车受到的阻力大小为　　　　，当汽车的车速为0.25v时，则汽车的瞬时加速度大小为　　　　。 【举一 ... ...