高考物理二轮复习 100考点千题精练 第六章 机械能 专题6.2 机车的启动和运行-人教版高三全册物理试题.doc

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1、专题6.2 机车的启动和运行一选择题1（2018江西赣中南五校联考）质量为 m 的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度时间图象如图所示.从 t1 时刻 起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则A.0t1 时间内，汽车的牵引力做功的大小等于汽车动能的增加量B.t1t2 时间内，汽车的功率等于(m+Ff)v1C.汽车运动的最大速度v2=(+1) v1D.t1t2 时间内，汽车的平均速度等于【参考答案】BC【命题意图】本题考查汽车的启动、动能定理、速度图象、功率及其相关的知识点，意在考查运用相关知识解决实际问题的能力。【名师解析】0t1 时间内，汽车加速度a=，由牛顿第二定律F-

2、Ff=ma，解得：F= m+Ff。t1t2 时间内，汽车的功率P=Fv1=(m+Ff)v1，选项B正确；由P=Ffv2可得汽车运动的最大速度v2=P/Ff=(+1)v1，选项C正确；根据动能定理，0t1 时间内，汽车的牵引力做功的大小减去克服阻力做功等于汽车动能的增加量，选项A错误；t1t2 时间内，汽车的平均速度大于，选项D错误。2.（2018湖南怀化期中联考）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，起重机的有用功率达到最大值P，此后，起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升为止，则整个过程中，下列说法正确的是 A重物的最大速度 v2 B

3、重物匀加速运动的加速度为 C钢绳的最大拉力为 D钢绳的最大拉力为 【参考答案】AD3(2016江苏盐城高三模拟)把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车厢叫做动车。而动车组是几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(也叫拖车)编成一组。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若2节动车加6节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为()A120 km/h B240 km/h C360 km/h D480 km/h【参考答案】C【名师解析】若开

4、动2节动车带6节拖车，最大速度可达到120 km/h。动车的功率为P，设每节车厢所受的阻力为Ff，则有2P8Ffv，当开动9节动车带3节拖车时，有9P12Ffv，联立两式解得v360 km/h。故选项C正确。4(2016曲阜师大附中高三一检)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 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)14.516.51

5、8.019.019.720.020.020.0A.该汽车受到的阻力为1 000 NB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 sD该车速度在1420 m/s范围内可能做匀加速直线运动【参考答案】AC5(2016福建福州高三期中)质量为m的汽车行驶在平直的公路上，在运动过程中所受阻力不变。当汽车的加速度为a，速度为v时发动机的功率为P1，则当功率恒为P2时，汽车行驶的最大速度为()A. B.C. D.【参考答案】B【名师解析】对汽车受力分析，设受到的阻力的大小为Ff，由牛顿第二定律可得，FFfma，所以FFfma，所以功率P1Fv

6、(Ffma)v，解得Ffma，当功率恒为P2时，设最大速度为v，则P2FvFfv，所以v，所以B正确。6(2016温州五校高三联考)一辆总质量为1 500 kg的汽车，由静止开始沿平直公路以额定功率P90 kW启动，并保持额定功率行驶。汽车匀速运动过程中，突然发现前方有障碍物，立即以大小5 m/s2的加速度开始刹车，汽车最后停下来，整个过程中，汽车位移为765 m，刹车之前汽车受到的阻力恒为3 000 N。汽车刹车过程位移大小和汽车保持额定功率运动的时间分别是()A90 m30 s B60 m20 s C60 m30 s D90 m20 s【参考答案】A二、计算题1(2016陕西西安高三期末)

7、(20分)额定功率为80 kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是20 m/s，汽车的质量是2 t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2 m/s2，运动过程中阻力不变。求：(1)汽车受到的阻力大小；(2)3 s末汽车的瞬时功率；(3)汽车维持匀加速直线运动的时间。【答案】(1)4103 N(2)48 kW(3)5 s【名师解析】(1)当汽车达最大速度时，加速度为零，牵引力的大小等于阻力的大小，即FfN4103 N；(2)设汽车做匀加速运动时，需要的牵引力为F1，有F1Ffma8103 N假设3 s末汽车仍然匀加速，则此时的瞬时速度为v36 m/sP3F1v38103 N6 m

8、/s48 kW80 kW汽车在3 s末的瞬时功率为48 kW2(2016河北唐山模拟)(20分)动车组是城际间实现小编组、大密度的高效运输工具，以其编组灵活、方便、快捷、安全、可靠、舒适等特点而备受世界各国铁路运输和城市轨道交通运输的青睐。几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组，就是动车组。假设有一动车组由六节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为m8104 kg。其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率分别是P12107 W和P21107 W(第一节车厢达到额定功率如功率不够用时启动第二节车厢)，车在行驶过程中阻力恒为重力的0.1倍(g10 m/s2)(1)求该动车组的最大行驶速度；(2

9、)若列车以1 m/s2的加速度匀加速启动，求t10 s时，第一节和第二节车厢之间拉力大小。【答案】(1)62.5 m/s(2)8105 N【名师解析】(1)对整列动车，当前两车都输出额定功率且总牵引力等于总阻力时，动车速度最大P1P2Ffvm，Ff0.16mg得vmm/s62.5 m/s。(2)当t10 s时，v1at10 m/s。假设只有第一节车厢提供动力，输出功率为PFf6ma，得P9.6106 WP1，故假设成立，即t10 s时只有第一节车厢提供动力对后五节车厢FFf25maFf20.15mg解得，F8105 N。3(2015四川理综，9)(20分)严重的雾霾天气，对国计民生已造成了严重

10、的影响，汽车尾气是形成雾霾的重要污染源，“铁腕治污”已成为国家的工作重点。地铁列车可实现零排放，大力发展地铁，可以大大减少燃油公交车的使用，减少汽车尾气排放。若一地铁列车从甲站由静止启动后做直线运动，先匀加速运动20 s达最高速度72 km/h，再匀速运动80 s，接着匀减速运动15 s到达乙站停住。设列车在匀加速运动阶段牵引力为1106 N，匀速运动阶段牵引力的功率为6103 kW，忽略匀减速运动阶段牵引力所做的功。(1)求甲站到乙站的距离；(2)如果燃油公交车运行中做的功与该列车从甲站到乙站牵引力做的功相同，求公交车排放气态污染物的质量。(燃油公交车每做1焦耳功排放气态污染物3106克)【

11、答案】(1)1 950 m(2)2.04 kg【名师解析】(1)设列车匀加速直线运动阶段所用的时间为t1，距离为s1；在匀速直线运动阶段所用的时间为t2，距离为s2，速度为v；在匀减速直线运动阶段所用的时间为t3，距离为s3；甲站到乙站的距离为s。则s1vt1s2vt2s3vt3ss1s2s3联立式并代入数据得s1 950 m4（8分）近年来全国多地雾霾频发，且有愈演愈烈的趋势，空气质量问题备受关注，在雾霾天气下，能见度下降，机动车行驶速度降低，道路通行效率下降，对城市快速路、桥梁和高速公路的影响很大。如果路上能见度小于200米，应开启机动车的大灯、雾灯、应急灯，将车速控制在60kmh以下，并

12、与同道前车保持50米的车距；当能见度小于100米时，驾驶员将车速控制在40kmh以下，车距控制在100米。已知汽车保持匀速正常行驶时受到地面的阻力为车重的01倍，刹车时受到地面的阻力为车重的05倍，重力加速度为g10ms2（空气阻力忽略不计），则：（1）若汽车在雾霾天行驶的速度为v54kmh，则刹车后经过多长时间才会停下来?（2）若前车因故障停在车道上，当质量为m1300kg的后车距已经停止的前车为90m时紧急刹车，刚好不与前车相撞，则后车正常行驶时的功率为多大?【名师解析】（1）（4分）汽车的初速度：v=54km/h=15m/s刹车后，由牛顿第二定律得：-0.5mg=ma解得：a=0.5g=-5m/s2，由匀变速直线运动的速度公式得：v=v+at，代入数据解得：t=3s。（2）（4分）由动能定理得：f2s=0mv02，阻力：f2=k2mg，代入数据解得：v0=30m/s，正常行驶时，F-f1=0，f1=k1mg=0.1mg，功率：P=Fv0=0.113001030=39000W=39kW。