2024版新教材高考物理一轮复习特训卷-考点32机车启动模型.docx

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1、考点32 机车启动模型提能力1.2023上海闵行区模拟如图是中国为老挝设计制造的“澜沧号”动车组在水平测试轨道上，动车组以额定功率 7 200 kW 启动，总质量 540 t，测得最高时速为 216 km/h，若运动阻力与速率成正比，当其加速到 108 km/h时，动车组的加速度约为多大(g10 m/s2)()A0.09 m/s2B0.22 m/s2C0.33 m/s2D0.44 m/s222022浙江6月小明用额定功率为1 200 W、最大拉力为300 N的提升装置，把静置于地面的质量为20 kg的重物竖直提升到高为85.2 m的平台，先加速再匀速，最后做加速度大小不超过5 m/s2的匀减速

2、运动，到达平台的速度刚好为零，g取10 m/s2，则提升重物的最短时间为()A13.2 sB14.2 sC15.5 sD17.0 s3.(多选)一辆汽车在水平路面上的启动过程的v t图像如图所示，其中Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率P行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，若汽车的质量为m，行驶过程中所受阻力恒为F阻，则下列说法正确的是()A汽车在t1时刻的牵引力和功率都是最大值，t2t3时间内其牵引力等于F阻B0t1时间内汽车做变加速运动C0t2时间内汽车的平均速度等于Dt1t2时间内汽车克服阻力所做的功为P(t2t1)mvmv4“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而

3、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2.25P，则动车组匀速行驶的速度为vmD若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度vm，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为mvPt52022年3月10日，“95号汽油跑步进入9元时代”冲上微博热搜，许多车主纷纷表示

4、顶不住油价而迫切想买电动车代步其中，某品牌纯电动车型部分参数：整备质量约1 200 kg，高性能版的驱动电机最大功率120 kW，峰值扭矩为290 Nm，驱动形式为前轮驱动，NEDC综合续航里程430 km.该电动汽车在公路上行驶受到阻力大小恒为4103N，则下列说法正确的是()A汽车的最大速度为20 m/sB汽车上坡时低速行驶，是为了使汽车获得较大的牵引力C汽车以2 m/s2的加速度匀加速启动时，牵引力为F6.0103ND里程120320 m过程克服阻力所做的功约为8104J6如图所示，汽车以不变的速率通过路面abcd、ab段为平直上坡路，bc段为水平路，cd段为平直下坡路设汽车在ab、bc

5、、cd段行驶时发动机的输出功率分别为P1、P2、P3，不计空气阻力和摩擦阻力的大小变化，则 ()AP1P3P2BP1P3P2CP1P2P3DP1P2P37一电动摩托车在平直的公路上由静止启动，其运动的速度v与时间t的关系如图甲所示，图乙表示电动摩托车牵引力的功率P与时间t的关系设电动摩托车在运动过程中所受阻力为车(包括驾驶员)总重力的k倍，在18 s末电动摩托车的速度恰好达到最大已知电动摩托车(包括驾驶员)总质量m200 kg，重力加速度g取10 m/s2.则下列说法正确的是()A0到18 s内电动摩托车一直匀加速运动Bk0.4C0到8 s内，电动摩托车的牵引力为800 ND8 s到18 s过

6、程中，电动摩托车牵引力做功8104kJ8一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，汽车先保持牵引力F0不变，当速度为v1时达到额定功率Pe，此后以额定功率继续行驶，最后以速度vm匀速行驶若汽车所受的阻力f为恒力，汽车运动过程中的速度为v、加速度为a、牵引力为F、牵引力的功率为P，则下列图像中可能正确的是()9.(多选)汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力F大小倒数的v 图像，vm表示最大速度已知汽车在水平路面上由静止启动，ab平行于v轴，bc反向延长过原点O.已知阻力恒定，汽车质量为2103kg，下列说法正确的是()A汽车从a到b持续的时间为20 sB汽车

7、由b到c过程做匀加速直线运动C汽车额定功率为50 kWD汽车能够获得的最大速度为12 m/s10.质量为1.0103kg的汽车，沿倾角为30的斜坡由静止开始向上运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2 000 N，汽车发动机的额定输出功率为5.6104W，开始时以a1 m/s2的加速度做匀加速运动(g取10 m/s2).求：(1)汽车做匀加速运动的时间；(2)汽车所能达到的最大速率；(3)若斜坡长143.5 m，且认为汽车到达坡顶之前已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多长时间考点32机车启动模型提能力1答案：C解析：最高时速216 km/h，即60 m/s，此时阻力等于牵引力，为Ffkv

8、m；当其加速到108 km/h时，即30 m/s，此时牵引力F，则此时加速度a0.33 m/s2，故C正确2答案：C解析：以最大加速度向上加速到匀加速能达到的最大速度，然后保持功率不变达到最大速度，最后以最大加速度做匀减速运动减速到零所需时间最短重物向上提升的最大加速度a15 m/s2，匀加速过程的最大速度v4 m/s，匀加速上升的时间为t10.8 s，匀加速上升的高度h11.6 m；重物能达到的最大速度为vm6 m/s，以最大加速度减速上升的时间t21.2 s，上升高度为h23.6 m，则以恒功率上升的高度h380 m，恒功率上升过程有Pt3mgh3m(vv2)，解得t313.5 s，则提升

9、重物的最短时间为tt1t2t315.5 s，C正确3答案：AD解析：由题图可知，Oa段为匀加速直线运动，ab段以恒定功率运动，且加速度在逐渐减小，所以t1时刻牵引力和功率最大，bc段是匀速直线运动，t2t3时间内其牵引力等于F阻，故A正确；在0t1时间内，由v t图像知汽车做匀加速直线运动，故B错误；在0t2时间内，由v t图像可知，汽车先做匀加速运动再做变加速运动，故此段时间内平均速度大于，故C错误；设t1t2时间内汽车克服阻力所做的功为Wf，由动能定理有P(t2t1)Wfmvmv，克服阻力所做的功为WfP(t2t1)mvmv，故D正确4答案：C解析：对动车组由牛顿第二定律有F牵F阻ma，动

10、车组匀加速启动，即加速度a恒定，但F阻kv随速度增大而增大，则牵引力也随阻力增大而增大，故A错误；若四节动力车厢输出功率均为额定值，则总功率为4P，由牛顿第二定律有kvma，故可知加速启动的过程，牵引力减小，阻力增大，则加速度逐渐减小，故B错误；若四节动力车厢输出的总功率为2.25P，动车组匀速行驶时加速度为零，有kv，而以额定功率匀速行驶时，有kvm，联立解得vvm，故C正确；若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间t达到最大速度vm，由动能定理可知4PtW克阻mv0，可得动车组克服阻力做的功为W克阻4Ptmv，故D错误5答案：B解析：当汽车以最大速度vm行驶时，其牵引力

11、与阻力大小相等，则vm m/s30 m/s，故A错误；根据PFv可知，汽车上坡时低速行驶，是为了使汽车获得较大的牵引力，故B正确；汽车以2 m/s2的加速度匀加速启动，设牵引力大小为F，根据牛顿第二定律有Ffma，解得F6.4103N，故C错误；里程120320 m过程克服阻力所做的功为Wffs8105J，故D错误6答案：D解析：设汽车质量为m，上坡与下坡的倾角分别为和，汽车所受阻力大小为f，根据平衡条件可得汽车在ab和bc段路面行驶时发动机的牵引力大小分别为F1fmg sin ；F2f汽车在cd段行驶时，若fmg sin ，则F3fmg sin ，若fF2F3，根据PFv可得P1P2P3，故

12、选D.7答案：B解析：由图甲可知，818 s内摩托车做加速度减小的加速运动，故A错误；在18 s末电动摩托车的速度恰好达到最大，有f800 N则k0.4，故B正确；0到8 s内，摩托车的加速度为a1 m/s2，摩托车的牵引力为Fmaf1 000 N，故C错误；8 s18 s过程中汽车牵引力已达到最大功率，所以牵引力做的功为WPt8104J，故D错误故选B.8答案：C解析：因为汽车先保持牵引力F0不变，由牛顿第二定律可得F0fma，又因为汽车所受的阻力Ff为恒力，所以开始阶段汽车做匀加速直线运动，所以v t图像开始应有一段倾斜的直线，故A错误；因为当速度为v1时达到额定功率Pe，此后以额定功率继

13、续行驶，则满足PeFv即F与v成反比，F与 成正比，所以F v图像中v1vm段图像应为曲线，F与图像中v1vm段图像应为直线，故B错误，C正确；因为当速度为v1之前，保持牵引力F0不变，则功率满足PF0v即P与v成正比，所以P v图像中v1vm段图像应为过原点的直线，故D错误9答案：AC解析：根据v，额定功率等于图线的斜率PW50 kW，C正确；根据PFv，汽车由b到c过程功率不变，随着汽车速度的增大，牵引力减小；根据牛顿第二定律得Ffma，汽车所受阻力不变，随着牵引力的减小，汽车的加速度减小，汽车由b到c过程做非匀变速直线运动，B错误；汽车能够获得的最大速度为vmP50103103 m/s1

14、2.5 m/s，D错误；汽车所受的阻力为fN4 000 N，汽车从a到b所受的牵引力为103 解得F5 000 N，根据牛顿第二定律得Ffma解得a0.5 m/s2 ，汽车从a到b持续的时间为ts20 s，A正确10答案：(1)7 s(2)8 m/s(3)22 s解析：(1)由牛顿第二定律得Fmg sin 30Ffma设匀加速过程的末速度为v，则有PFvvat1解得t17 s.(2)当达到最大速度vm时，加速度为零，则有P(mg sin 30Ff)vm解得vm8 m/s.(3)汽车匀加速运动的位移x1at，在后一阶段对汽车由动能定理得Pt2(mg sin 30Ff)x2mvmv2又有xx1x2解得t215 s故汽车运动的总时间为tt1t222 s