机车启动问题专题练习之一(精品有答案)

机车启动问题（附解析功、功率、动能定理二轮专题）2.机车启动问题一、基础知识回顾1．机车输出功率P＝Fv，其中F为机车牵引力．2．恒定功率启动(1)机车先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，速度—时间图象如图所示，当F＝F阻时，vm＝PF＝PF阻.(2)动能定理Pt－F阻x＝12mv2m－0.3．恒定加速度启动(1)速度—时间图象如图所示．机车先做匀加速直线运动，当功率增大到额定功率后获得匀加速的最大速度v1.之后做变加速直线运动，直至达到最大速度vm后做匀速直线运动．(2)常用公式：F－F阻＝maP＝FvP额＝F阻vmv1＝at1二、典型例题[例1](多选)一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图象如图所示．若已知汽车的质量m、牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3，运动过程中所受阻力恒定，则根据图象所给的信息，下列说法正确的是()A．汽车行驶中所受的阻力为F1v1v3B．汽车匀加速运动的过程中牵引力的冲量大小为mv1v3v3－v1C．速度为v2时的加速度大小为F1v1mv2D．若速度为v2时牵引力恰为F12，则有v2＝2v1解析根据牵引力和速度的图象和功率P＝Fv得汽车运动中的最大功率为F1v1.该车所能达到的最大速度时加速度为零，所以此时阻力等于牵引力，所以阻力f＝F1v1v3，选项A正确；根据牛顿第二定律，有恒定加速时，加速度a′＝F1－fm＝F1m－F1v1mv3，加速的时间：t＝v1a＝mv1v3F1v3－v1，则汽车匀加速运动的过程中牵引力的冲量大小为I＝F1t＝mv1v3v3－v1，故B正确．速度为v2时的牵引力是F1v1v2，对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，根据牛顿第二定律，有速度为v2时加速度大小为a＝F1v1mv2－F1v1mv3，故C错误．若速度为v2时牵引力恰为F12，则F1v1v2＝F12，则v2＝2v1，选项D正确；故选ABD.答案ABD[例2]．(多选)某汽车在平直公路上以功率P、速度v0匀速行驶时，牵引力为F0.在t1时刻，司机减小油门，使汽车的功率减为P2，此后保持该功率继续行驶，t2时刻，汽车又恢复到匀速运动状态．有关汽车牵引力F、速度v的几种说法，其中正确的是()A．t2后的牵引力仍为F0B．t2后的牵引力小于F0C．t2后的速度仍为v0D．t2后的速度小于v0解析：选AD.由P＝F0v0可知，当汽车的功率突然减小为P2时，瞬时速度还没来得及变化，则牵引力突然变为F02，汽车将做减速运动，随着速度的减小，牵引力逐渐增大，汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当速度减小到使牵引力又等于阻力时，汽车再做匀速运动，由P2＝F0v2可知，此时v2＝v02，故A、D正确．[例3]．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随时间t的变化如图所示．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()解析：选A.由P­t图象知：0～t1内汽车以恒定功率P1行驶，t1～t2内汽车以恒定功率P2行驶．设汽车所受牵引力为F，则由P＝Fv得，当v增加时，F减小，由a＝F－fm知a减小，又因速度不可能突变，所以选项B、C、D错误，选项A正确．[例4]．如图甲所示，用固定的电动机水平拉着质量m＝2kg的小物块和质量M＝1kg的平板以相同的速度一起向右匀速运动，物块位于平板左侧，可视为质点．在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡，平板撞上后会立刻停止运动．电动机功率保持P＝3W不变．从某时刻t＝0起，测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示，t＝6s后可视为匀速运动，t＝10s时物块离开平板．重力加速度g＝10m/s2，求：(1)平板与地面间的动摩擦因数μ为多大？(2)物块在1s末和3s末受到的摩擦力各为多大？(3)平板长度L为多少？解析：(1)由图可知，前2s内物块和平板一起做匀速运动，对整体分析，在水平方向上受到水平向右的拉力和地面给平板的滑动摩擦力，此二力的合力为零．拉力大小为：FT1＝Pv1滑动摩擦力大小为：Ff＝μ(M＋m)g由平衡条件可得：Pv1＝μ(M＋m)g可得：μ＝0.2(2)物块在1s末时与平板一起做匀速运动，合力为零．物块受到水平向右的拉力与水平向左的静摩擦力，因此静摩擦力大小为：Ff1＝FT1＝Pv1＝6N物块在2s末之后与平板发生相对运动，之后物块与平板间的摩擦力为滑动摩擦力且大小保持不变．物块在6s后可视为匀速运动，此时物块受到的合力为零，即拉力与滑动摩擦力大小相等方向相反，即：Ff2＝FT2＝Pv＝10N 物块在3s末时受到的滑动摩擦力大小与6s后受到的摩擦力大小相等，为10N.(3)依题意，物块在2s末之后一直到10s时，物块从平板的一端运动到另一端，对物块由动能定理得：PΔt－Ff2L＝12mv22－12mv21代入解得：L＝PΔt－12mv22＋12mv21Ff2＝2.42m.答案：(1)0.2(2)6N10N(3)2.42m三、方法总结解决机车启动问题时的四点技巧1．分清是匀加速启动还是恒定功率启动．2．匀加速启动过程中，机车功率是不断改变的，但该过程中的最大功率是额定功率，匀加速运动阶段的最大速度小于机车所能达到的最大速度，达到额定功率后做加速度减小的加速运动．3．以额定功率启动的过程中，机车做加速度减小的加速运动，速度最大值等于PFf，牵引力是变力，牵引力做的功W＝Pt.4．无论哪种启动方式，最后达到最大速度时，均满足P ＝Ffvm，P为机车的额定功率．。

题型训练之——机车启动1．模型综述物体在牵引力（受功率和速度制约）作用下，从静止开始克服一定的阻力，加速度不变或变化，最终加速度等于零，速度达到最大值。

2．模型特征（1）以恒定功率启动的方式：①动态过程：②这一过程的速度—时间图象如图所示：（2）以恒定加速度启动的方式：①、动态过程：②、这一过程的速度—时间图象如图所示：一、机车的两种启动模型深化拓展：无论哪种启动方式，机车最终的最大速度都应满足：m =fPV F ，且以这个速度做匀速直线运动。

3．分析机车启动问题时的注意事项（1：机车启动的方式不同，机车运动的规律就不同，因此机车启动时，其功率、速度、加速度、牵引力等物理量的变化规律也不相同，分析图象时应注意坐标轴的意义及图象变化所描述的规律；（2）：在用公式P=Fv 计算机车的功率时，F 是指机车的牵引力而不是机车所受到的合力； （3）：恒定功率下的加速一定不是匀加速，这种加速过程发动机做的功可用W=Pt 计算，不能用W=Fl 计算（因为F 是变力）；（4）：以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定，这种加速过程发动机做的功常用W=Fl 计算，不能用W=Pt 计算（因为功率P 是变化的）；（5）：匀加速过程结束时机车的速度并不是最后的最大速度。

因为此时F>F 阻，所以之后还要在功率不变的情况下变加速一段时间才达到最后的最大速度v m 。

4．三个重要关系式（1）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m min P Pv F F ==阻（式中Fmin 为最小牵引力，其值等于阻力F 阻）。

（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，功率最大，速度不是最大，即m P Pv v F F =<=阻（3）机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W=Pt 。

由动能定理：Pt －F 阻x=ΔEk 。

此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小。

【典例1】：质量为m 的汽车，启动后沿水平平直路面行驶，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不变，汽车速度能够达到的最大值为v ，那么当汽车的车二、机车启动题型练习速为v /4时，汽车的瞬时加速度的大小为（ ）A ．P /mvB ．2P /mvC ．3P /mvD ．4P /mv 【答案】C【解析】汽车速度达到最大后，将匀速前进，根据功率与速度关系公式P Fv =和共点力平衡条件1F f =①，1P Fv =②；当汽车的车速为4v 时2()4vP F =③，根据牛顿第二定律2=F f ma -④；由①~④式，可求得3Pa mv=，C 正确。

多练出技巧 巧思出硕果 机车启动专题1.机车以恒定功率加速启动（阻力是车重的k 倍） 过程分析：汽车以恒定功率起动时，它的牵引力F 将随速度v 的变化而变化，其加速度a 也随之变化，具体变化过程可采用示意图表示：由此可得汽车速度达到最大时，a=0，kmgP v v F P kmg f F m m =⇒⎭⎬⎫⋅=== p-t 图像如图a ，v-t 图像如图b 针对训练1. 质量为2×103kg 的汽车发动机的额定功率为80kW ，若汽车在平直公路上行驶所受阻力大小恒为4×103N ，那么A. 汽车在公路上以额定功率行驶的最大行驶速度为20m/sB. 汽车以额定功率起动，当汽车速度为5m/s 时，加速度为6m/s2C. 汽车以2m/s 2的加速度起动做匀加速运动，第2s 末发动机实际功率为32kWD. 汽车以2m/s 2的加速度起动做匀加速运动，匀加速运动所能维持的时间为5s2. 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v/4时，汽车的瞬时加速度的大小 A. P/mv B. 2P/mv C. 3P/mv D. 4P/mv3.汽车以恒定功率P 由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v ，则下列判断正确的是A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C.汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D.汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动4.飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比，若飞机以速率v 匀速飞行时，发动机的功率为P ，则当飞机以速率n v 匀速飞行时，发动机的功率为A.npB.2npC.n 2pD.n 3p5. 质量为2×103kg 的汽车，发动机输出功率为3×104W ，在水平公路上能达到的最大速度为15m/s ，当汽车的速度为10m/s 时，其加速度为_________m/s 2。

专题机车启动问题一、多选题1．（2023春·广东广州·高一广州市真光中学校考阶段练习）一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，发动机的输出功率与汽车速度大小的关系如图所示，当汽车速度达到0v 后，发动机的功率保持不变，汽车能达到的最大速度为02v 。

已知运动过程中汽车所受阻力恒为f ，汽车的质量为m ，下列说法正确的是（）A．汽车的加速度先减小后不变B．发动机的最大功率为02P fv =C．汽车速度为01.5v 时，加速度a =3fmD．汽车速度从0达到0v 所用时间0mv t f=【答案】BCD 【详解】A．由P Fv=从0到0v ，功率随时间均匀增大，则牵引力不变；当功率达到最大功率保持不变，则速度增大，牵引力减小，由F f ma-=可知，加速度先不变后减小，故A 错误；B．当汽车达到最大速度时，牵引力等于阻力，则02P fv =故B 正确；C．汽车速度为01.5v 时，由P Fv =，F f ma -=加速度为'3fa m=故C 正确；D．汽车从0达到0v 的时间是0v t a=又002fv fv F f f a m m m--===解得0mv t f=故D 正确。

故选BCD。

2．（2023春·黑龙江哈尔滨·高一黑龙江省哈尔滨市双城区兆麟中学校考期中）我国的高速列车网络线路发展全球领先。

一辆高速列车总质量500t m =，其额定功率6000kW P =，在水平直轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F 阻是车重的0.02。

列车以额定功率工作，取重力加速度210m/s =g ，则（）A．列车受到的阻力大小为61.010N⨯B．列车在水平直轨道上行驶的最大速度为60m/s C．当行驶速度10m/s v =时，列车的牵引力为56.010N ⨯D．当行驶速度10m/s v =时，列车的加速度为21.2m/s 【答案】BC【详解】A．列车受到的阻力大小为350.020.025001010N 10N f mg ==⨯⨯⨯=故A 错误；B．列车在水平直轨道上行驶的最大速度为3m 5600010m/s 60m/s 10P P v F f ⨯====故B 正确；C．当行驶速度10m/s v =时，列车的牵引力为35600010N 610N10P F v ⨯===⨯故选C 正确；D．当行驶速度10m/s v =时，列车的加速度为5522361010m/s 1m/s50010F f a m -⨯-===⨯故D 错误。

专 【1 】题演习：机车的两种启动方法【常识总结】 一.以额定功率启动（1）0～t 1时光内,功率P,速度v,牵引力F,合力F 合,加快度a; （2）t 1时刻今后,功率P,速度v,牵引力F,合力F 合,加快度a; （3）t 1时刻速度达到值,此时牵引力F 与阻力f,v m =; （4）0～t 1时光内,汽车做活动; （5）t 1时刻今后,汽车做活动.二.以恒定加快度启动（1）0～t 1时光内,功率P,速度v,牵引力F,合力F 合,加快度a; （2）t 1～t 2时光内,功率P,速度v,牵引力F,合力F 合,加快度a; （3）t 2时刻今后,功率P,速度v,牵引力F,合力F 合,加快度a; （4）t 1时刻的速度v 1为活动的速度,v 1=; （5）t 2时刻的速度v m 为速度,v m =; （5）t 1时刻达到最大值; （5）t 2时刻达到最大值; （6）0～t 1时光内,汽车做活动; （7）t 1～t 2时光内,汽车做活动; （8）t 2时刻今后,汽车做活动.【例题解析】例1.一辆汽车在很长的平直路上从静止开端行驶,若汽车在行驶的进程中所受到的阻力保持不变,则（ ）A ．汽车可以保持一段时光内做匀加快直线活动B ．汽车在任何一段时光内都不成能做匀加快直线活动C ．汽车的功率刚达到额定功率时,速度达到最大值D ．汽车受到的阻力等于牵引力时,速度未达到最大值例2.上海世博会上,纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一.一概念车的总质量为920kg,在16s 内从静止加快到32m/s,受到恒定的阻力为1500N,假设它做匀加快直线活动,其动力体系供给的牵引力为N.当概念车以最高时速45m/s 做匀速直线活动时,其动力体系输出的功率为kw.例3.质量m=2×103kg.额定功率p=80kw 的汽车,以恒定的加快启动,其能到达的最大速度为v m =20m/s,汽车做匀加快度直线活动进程中的加快度大小为2m/s 2,若阻力保持不变.求：（1）汽车受到的阻力;（2）汽车做匀加快直线活动的时光; （3）汽车在3s 末的功率;（4）汽车的速度为16m/s 时的加快度.【巩固演习】v 112V v1.一辆汽车的额定功率为P=100kW,质量为m=10×103.求：（1）汽车以额定功率启动,其所能达到的最大速度;2的加快度启动,其做匀加快直线活动的时光.2.质量为2×103kg.额定功率为80kw的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度为20m/s.若汽车从静止开端做匀加快直线活动,加快度的大小为2m/s2.汽车受到的阻力恒定.求：（1）汽车受到的阻力f;（2）汽车匀加快活动的时光;（3）发念头在3s末的瞬时功率. 3.图示为建筑高层建筑用的塔式起重机.起重机将质量m=5×103kg的重物竖直吊起时2,当起重机输出功率达到其许可的最大值时,保持该功率直到重物做v m.取g=10m/s2,不计额外功.求：（1）起重机许可输出的最大功率;（2）重物做匀加快活动所阅历的时光和起重机在第2秒末的输出功率.4.一辆重5t的汽车,发念头的额定功率为80kW,汽车从静止开端以加快度a=1m/s2做匀加快直线活动,车受的阻力为车重的倍,g取10m/s2,求：（1）汽车做匀加快直线活动的最长时光t;（2）汽车做匀加快直线活动的进程的平均功率P;（3）汽车开端活动后第5s末和第15s末的瞬时功率;（4）汽车的最大速度v m;（5）假如汽车起动匀加快5s后做匀速直线活动,汽车匀速活动时的现实功率.。

专题课：机车启动问题1．(多选)一辆汽车以恒定的输出功率以某一初速度冲上一斜坡，在上坡过程中，它的运动情况可能是( )A ．先加速，后匀速B ．先加速，后减速C ．一直加速且加速度越来越小D ．一直减速且加速度越来越大2．以恒定功率从静止开始运动的汽车，经时间t 1后速度达到最大值v m ，在此过程中汽车通过的位移为x ，则( )A ．x>v m t 12B ．x ＝v m t 12C ．x<v m t 12D ．无法判断3．汽车的质量为m ，其发动机的额定功率为P.当汽车开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的阻力为重力的k 倍，重力加速度为g ，则它的最大速度为( )A .P mg sin θ B .P cos θmg （k ＋sin θ）C .P cos θmgD .P mg （k ＋sin θ）4．一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受的牵引力和阻力随时间变化规律如图LZ 3­1所示，则作用在小车上的牵引力F 1的功率随时间变化的图像是图LZ 3­2中的( )图LZ3­1图LZ3­25．(多选)一辆轿车在平直公路上运行，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过时间t0，其速度由零增大到最大值v m.若轿车所受的阻力f为恒力，关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况，图LZ3­3中正确的是()图LZ3­36．(多选)火车从车站开出做匀加速运动，若阻力与速度成正比，则() A．火车发动机的功率一定越来越大，牵引力越来越大B．火车发动机的功率恒定不变，牵引力越来越小C．当火车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率这时应减小D．当火车达到某一速率时，若要保持此速率做匀速运动，则发动机的功率一定跟此时速率的二次方成正比7．质量为m、发动机的额定功率为P0的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为a时，速度为v，测得发动机的实际功率为P1.假设运动中所受阻力恒定，则它在平直公路上匀速行驶的最大速度是()A．vB.P1 maC.P0vP1－mavD.P1vP0－mav8．图LZ3­4为修建高层建筑常用的塔式起重机．在起重机将质量m＝5×103 kg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a ＝0.2 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速度为v m＝1.02 m/s的匀速运动．g取10 m/s2，不计额外功．求：图LZ3­4(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 s末的输出功率．9．汽车的额定功率为60 kW，总质量为2×103kg；运动中所受阻力恒为2000 N．若汽车在额定功率下运动，求：(1)当汽车的加速度是1 m/s2时的速度大小；(2)汽车行驶的最大速度；(3)10 s内牵引力做的功．10．一辆重5 t、额定功率为80 kW的车以a＝1 m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍，g取10 m/s2.(1)分析车从静止开始至刚匀速运动过程中车的牵引力和发动机的功率如何变化．(2)车做匀加速直线运动能维持多长时间？(3)车做匀加速直线运动过程的平均功率为多少？(4)车加速10 s末的瞬时功率为多少？(5)车速的最大值为多少？11．汽车的质量为2 t，额定功率为80 kW，在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s.如果汽车从静止开始以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，运动过程中阻力不变，则：(1)汽车受到的阻力为多大？(2)3 s末汽车的瞬时功率为多大？(3)汽车维持匀加速运动的时间为多长？专题课：机车启动问题1．AC[解析] 设汽车牵引力为F，斜坡倾角为θ，汽车质量为m，摩擦力为F f，当F>F f＋mg sinθ时，有可能先加速后匀速到达坡顶，选项A正确，B 错误；若坡较短，则可能在变加速过程中到达坡顶，选项C正确；当F<F f＋mg sinθ时，汽车则减速上升，由F＝Pv可知，v减小，则F增大，而F f＋mg sinθ－F＝ma，故加速度越来越小，a＝0时，v最小，选项D错误．2．A[解析] 汽车的速度图像如图所示，假定汽车做匀变速直线运动，其速度图像是直线，直线与横轴包围的面积即v m t12，由于汽车以恒定功率开始运动，则其加速度应逐渐减小，实际速度图线如图中曲线所示，由图像可知，曲线与横轴所包围的面积较大，故A选项正确．3．D[解析] 当汽车速度最大时，加速度a＝0，牵引力F＝mg sinθ＋kmg，故此时最大速度v m＝PF＝Pmg（k＋sinθ），选项D正确．4．D[解析] 小车所受的牵引力和阻力恒定，所以小车做匀加速直线运动，牵引力的功率P＝F1v＝F1(v0＋at)，对应图D.5．BCD[解析] 轿车以恒定的牵引力F启动，由a＝F－fm得，轿车先做匀加速运动，由P＝Fv知，轿车的输出功率均匀增加，当功率达到额定功率时，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，轿车做加速度逐渐减小的加速运动，当F＝f时，速度达到最大，之后轿车做匀速运动，选项B、C、D正确．6．ACD[解析] 根据P＝Fv、F－F f＝ma、F f＝kv得P＝(kv＋ma)v＝kv2＋mav，故在题设条件下，火车发动机的功率和牵引力都随速率v的增大而增大，则选项A正确；当火车达到某一速率时，欲使火车做匀速运动，则a＝0，此时P ＝kv2，故选项C、D正确．7．C[解析] 当加速度为a时，由F＝F f＋ma＝P1v得，阻力F f＝P1v－ma，当F＝F f时，速度最大，为v m，则v m＝P0F f＝P0vP1－mav.8．(1)5.1×104W(2)5 s 2.04×104W[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F 等于重力，有P0＝Fv m，F＝mg，代入数据，得P0＝5.1×104W.(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P0＝Fv1，F－mg＝ma，v 1＝at 1联立以上各式并代入数据，得t 1＝5 st ＝2 s 时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v 2，输出功率为P ，则有v 2＝at ，P ＝Fv 2联立以上各式并代入数据，得P ＝2.04×104 W .9．(1)15 m /s (2)30 m /s (3)6×105 J[解析] (1)由牛顿第二定律得F 牵－F 阻＝ma又P ＝F 牵v两式联立解得v ＝15 m /s .(2)当汽车做匀速运动时，汽车的速度最大，此时F 牵＝F 阻由P ＝F 牵v max 得v max ＝P F 牵＝P F 阻＝60×1032000 m /s ＝30 m /s . (3)牵引力做功W ＝Pt ＝60×103×10 J ＝6×105 J .10．(1)匀加速过程，牵引力不变，功率逐渐增大；变加速过程，牵引力逐渐减小，功率不变(2)10 s (3)40 kW (4)80 kW (5)26.7 m /s[解析] (1)由题意，f ＝kmg ＝0.06×5000×10 N ＝3×103 N .从静止开始的匀加速直线运动过程，牵引力F 1是定值，由牛顿第二定律得F 1－f ＝ma ，得F 1＝8×103 N ，而功率在不断增大．达到额定功率后，车做变加速直线运动直至刚匀速运动，牵引力逐渐变小，直到和阻力相等，而功率则保持不变．(2)由P m ＝F 1v 1＝F 1at 1得t 1＝10 s .(3)设t 1＝10 s 末的速度为v 1，t 1时间内的平均速度为v ，则v 1＝at 1＝10 m /s ，v ＝v 12＝5 m /s ，所以P ＝F 1v ＝40 kW .(4)P＝F1v1＝80 kW.(5)由P m＝fv m得v m＝26.7 m/s.11．(1)4×103N(2)48 kW(3)5 s[解析] (1)在输出功率等于额定功率的条件下，当牵引力F等于阻力f时，汽车的加速度减小到0，汽车的速度达到最大．汽车所受的阻力为f＝Pv max＝8×10420N＝4×103N.(2)设汽车做匀加速运动时需要的牵引力为F′，根据牛顿第二定律有F′－f＝ma，解得F′＝f＋ma＝4×103N＋2×103×2 N＝8×103N因为3 s末汽车的瞬时速度为v3＝at＝2×3 m/s＝6 m/s，所以汽车在3 s末的瞬时功率为P3＝F′v3＝8×103×6 W＝48 kW.(3)汽车做匀加速运动时，牵引力F′恒定，随着车速增大，输出功率逐渐增大，输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度，其数值为v′max＝PF′＝8×1048×103m/s＝10 m/s根据运动学公式，汽车维持匀加速运动的时间t＝v′maxa＝102s＝5 s.。

机车启动练习题在当今社会，机动车辆已经成为了我们生活中不可或缺的一部分。

然而，要想安全、有效地驾驶机车，需要经过一系列的练习和培训。

其中，机车启动是每个驾驶员必须掌握的基本技能之一。

下面，我们将通过一道模拟练习题来探讨机车启动的技巧和注意事项。

问题描述：在一条平坦、开阔的道路上，一辆摩托车正在平缓地向前行驶。

此时，前方出现了一个红灯，驾驶员需要安全、平稳地停车等待。

红灯变绿后，驾驶员需要顺利地启动车辆并继续前行。

请说明驾驶员应该采取哪些步骤来完成这一系列操作。

观察路况：在接近红灯时，驾驶员需要提前观察路况，确保没有车辆或行人突然出现，避免发生意外。

减速停车：当看到红灯时，驾驶员需要适时减速，并平稳地停在路边。

此时，需要注意保持车身稳定，避免摔倒或发生其他危险。

发动车辆：停车后，驾驶员需要将钥匙插入点火开关，旋转至启动位置。

此时需要注意不要用力过猛，以免损坏车辆或造成危险。

离合器操作：在启动车辆前，驾驶员需要将离合器完全踩下，以确保传动系统和发动机之间的连接完全断开。

这样可以减少发动机的负荷，延长其使用寿命。

启动发动机：踩下离合器后，驾驶员可以慢慢旋转油门，同时松开离合器。

随着发动机的运转，车辆会逐渐加速并平稳启动。

松开刹车：当车辆开始向前行驶时，驾驶员可以松开刹车，使车辆完全进入行驶状态。

调整速度：当车辆启动后，驾驶员需要根据路况和交通规则调整车速，确保安全行驶。

在启动车辆前，务必确保周围没有车辆或行人靠近，以避免发生意外。

踩离合器时要完全踩下，以确保传动系统和发动机之间的连接完全断开。

旋转油门时要缓慢、平稳，不要突然加大油门，以免造成车辆失控或其他危险。

在松开刹车时要注意脚下的地面情况，避免突然加速或发生危险。

在调整速度时需要根据实际情况进行判断和操作，确保安全、有效地驾驶机车。

电力机车是通过受电弓从______获取电能的。

电力机车的牵引电动机通过______将电能转化为机械能。

驾驶室里的司机可以通过操纵台控制电力机车的______和速度。

高中物理机车启动专题练习机车启动专题练一、单选题1.一辆质量为m的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为v时，其加速度大小为a，设汽车所受的阻力恒为f。

以下说法正确的是：A。

汽车的功率为fv。

B。

当汽车的速度增加到2v时，加速度为a/2.C。

汽车行驶的最大速率为vmax = (f/m)^(1/2)。

D。

当汽车的速度为v时，行驶的距离为2v^2/a。

2.一辆质量为M的汽车，额定功率为Pm，汽车运动过程中所受阻力恒为f，汽车所能达到的最大速度为vm。

现在汽车从静止开始以恒定加速度a运动，经t1时间达到匀加速的最大速度v1后立即以某一恒定功率P1（P1 < Pm）运动，下列关于汽车运动速度-时间图像错误的是：A。

选项A图像错误。

B。

选项B图像错误。

C。

选项C图像错误。

D。

选项D图像错误。

3.一辆质量为m的汽车由静止开始从倾角为30°的斜坡底端开始向上爬坡，汽车所受摩擦力为f，经过时间t汽车刚好达到了最大速度vm，则：A。

若汽车以恒定功率上坡时牵引力不变，则牵引力为f。

B。

汽车运动的额定功率为fvm。

C。

若汽车以恒定加速度启动上坡，则t = vm/(g/2+f/m)。

D。

若汽车以恒定功率上坡，则t时间内汽车运动的位移为vm*t-(1/2)*(g/2+f/m)*t^2.4.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，其图象如图所示，已知在0~t1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。

下列判断正确的是：A。

从0至t3时间内，列车一直匀加速直线运动。

B。

t2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F。

5.质量为m的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度-时间图像如图所示，其中OA段为直线，AB段为曲线，B点后为平行于横轴的直线。

机车启动专题练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．一质量为m 的电动汽车在平直公路上以恒定的功率加速行驶，当速度大小为v 时，其加速度大小为a ，设汽车所受的阻力恒为f ．以下说法正确的是 A ．汽车的功率为fvB ．当汽车的速度增加到2v 时，加速度为2a C ．汽车行驶的最大速率为(1+maf )vD ．当汽车的速度为时v ，行驶的距离为22v a2．一质量为M 的汽车，额定功率为P m ，汽车运动过程中所受阻力恒为f ，汽车所能达到的最大速度为v m 。

现在汽车从静止开始以恒定加速度a 运动，经t 1时间达到匀加速的最大速度v 1后立即以某一恒定功率P 1（P 1 <P m ）运动，下列关于汽车运动速度—时间图像错误的是（ ）A ．B ．C ．D ．3．一辆质量为m 的汽车由静止开始从倾角为30°的斜坡底端开始向上爬坡，汽车所受摩擦力为f ，经过时间t 汽车刚好达到了最大速度m v ，则 A ．若汽车以恒定功率上坡时牵引力不变 B ．汽车运动的额定功率为m fv C ．若汽车以恒定加速度启动上坡，则2t 时汽车的速度为m 2vD ．若汽车以恒定功率上坡，则t 时间内汽车运动的位移为2mm 2mv v t mg f-+4．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，其图象如图所示，已知在0～t 1时间内为过原点的倾斜直线，t 1时刻达到额定功率P ，此后保持功率P 不变，在t 3时刻达到最大速度v 3，以后匀速运动．下列判断正确的是（ ）A ．从0至t 3时间内，列车一直匀加速直线运动B ．t 2时刻的加速度大于t 1时刻的加速度C ．在t 3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5．质量为m 的汽车在平直的路面上启动，启动过程的速度—时间图像如图所示，其中OA 段为直线，AB 段为曲线，B 点后为平行于横轴的直线。

机车启动专题1．如果卡车发动机的额定功率为100kW，它受到的阻力恒为2.5×103N，则这辆卡车行驶的速度最大能达到（）A．20m/s B．30m/s C．40m/s D．50m/s2．质量为2 t的汽车，发动机的牵引功率为30 kW，在水平公路上，能达到的最大速度为15 m/s，当汽车的速度为10 m/s时的加速度大小为（）．A．0.5 m/s2 B．1 m/s2 C．1.5 m/s2 D．2 m/s2 3．汽车在平直的公路上以恒定的功率起动，设阻力恒定，则关于汽车运动过程中加速度随时间变化的关系，下图中最合理的是（）4．额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s，汽车的质量是2t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s2，运动过程中阻力不变。

求：（1）汽车受到的阻力多大？（2）3s末汽车的瞬时功率多大？（3）汽车维持匀加速运动的时间是多少？5．一种氢气燃料的汽车，质量为m = 2.0×103kg ，发动机的额定输出功率为P额=80kW ，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。

若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为 a = 1.0m/s2。

达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了s=800m ，直到获得最大速度后才匀速行驶。

（g取10m/s2）。

试求：（1）汽车的最大行驶速度；（2）汽车匀加速阶段结束时的速度；（3）汽车以额定功率又加速了多长时间？6．一辆汽车质量为1×103kg，最大功率为2×104W，在水平路面上由静止开始做直线运动，最大速度为v2，运动中汽车所受阻力恒定．发动机的最大牵引力为3×103N，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数1v的关系如图所示．试求：(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动？(2)v2的大小；(3)整个运动过程中的最大加速度；(4)匀加速运动过程的最大速度是多大？当汽车的速度为10 m/s时发动机的功率为多大？7．在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15 m/s，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F－1v图象（图中AB、BO均为直线），假设电动车图行驶中所受的阻力恒定，求此过程中：（1）电动车的额定功率；（2）电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2 m/s？8．质量为m =5×103 kg的汽车，在t＝0 时刻速度v0＝10 m/s，随后以P=6×104 W的额定功率沿平直公路继续前进，经t=72 s达到最大速度。

机车启动问题机车启动问题相对于前面几个问题而言，情境的描述往往没有那么多样，但其依然是学员眼中的一个难点。

那么它又难在哪里呢机车启动有两种基本方式，恒定功率启动和恒定加速度启动。

功率要恒定的话，牵引力就得变，机车的加速度就得变，机车就做了变加速直线运动。

恒定加速度启动，牵引力不变，但功率在变，当功率达到恒定功率时，有变成了恒定功率运动。

不难看出，机车启动问题涉及到了匀变速直线运动、变加速运动、恒力做功、变力做功、功率等多方面问题，其运动形式也很难见到较为单一的题目。

而且，机车启动题目能够较好的考查学生对牛顿运动定律、运动学规律、功率、动能定理等主干知识的掌握程度。

因此机车启动问题也便成为了命题专家较为心仪的题目，翻开各地试卷这类题目不难找见。

其实，解决机车启动问题是有有规律可循和要有一定的研究方法的，只要能熟练掌握求解的规律和方法，再加之细心审题和运算，此类题目也是不难处理的！基本机车启动问题例|1（09·四川）图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。

在起重机将质量kg 1053⨯=m 的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，加速度2m/s 2.0=a ，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m/s 02.1=m v 的匀速运动。

取2m/s 10=g ，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。

【启导】物体匀速运动时起重机功率最大，牵引力等于重力，最大速度已知，由Fv P =可求出起重机最大功率。

物体开始做匀加速运动，可由牛顿第二定律求出加速度，这一阶段末状态起重机功率已经达到额定值，由此可求出物体此时的速度，然后再结合速度公式就可1以求出匀加速运动的时间了。

至于起重机第2秒末的输出功率，先要确定好第2秒末物体的状态，若处于加速状态就根据瞬时功率表达式计算，若处于匀速状态则为额定功率。

机车启动专题练习之一1．汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，那么以下判断正确的选项是A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C.汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D.汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动2．汽车在水平公路上行驶，车受的阻力为车重的0.01倍，当速度为4 m/s时，加速度为0.4 m/s2.假设保持此时的功率不变继续行驶，汽车能到达的最大速度是________m/s. 〔g取10 m/s2〕3.飞机在飞行时受到的空气阻力与速率的平方成正比，假设飞机以速率v匀速飞行时，发动机的功率为P，那么当飞机以速率n v匀速飞行时，发动机的功率为A.npnp C.n2p D.n3p×103kg，假设汽车从静止开场做匀加速直线运动，加速度的大小为2 m/s2.假定汽车在整个运动过程中阻力不变.求：〔1〕汽车受到的阻力F f；〔2〕汽车在3 s末的瞬时功率；m=4×103kg的汽车发动机的额定功率P=40×103W，汽车从静止开场，以a=0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，所受阻力恒为F f=2×103N，求：1〕汽车匀加速运动所用的时间t；〔2〕汽车可达的最大速度v m；〔3〕汽车速度为2v m/3时的加速度a′6.汽车质量为5 t，其发动机额定功率为37.5 kW，汽车在水平道路上从静止开场起动，开场一段时间内，以加速度1.0 m/s2做匀加速运动，最后匀速运动的速度为15 m/s.求：〔1〕汽车做匀加速运动的时间.〔2〕汽车匀速运动后关闭发动机，还能滑多远？7．—辆汽车在平直的公路上以速度v开场加速行驶，经过一段时间t，前进了距离S，此时恰好到达其最大速度v．设此过程中汽车发动机始终以额定功率P工作，汽车所受的阻力恒为F，那m么在这段时间里，发动机所做的功为多少？8．火车在运行中保持额定功率2500kW，火车的总质量是1000t，所受阻力恒定为l.56×105N求：(1)火车的加速度是lm/s2时，速度是多大2(2)火车的速度是l2m/s时，加速度是多少(3)火车的最大速度是多少9．一辆汽车质量为4 x 104Kg，以恒定的功率从静止开场启动，经20s到达最大行驶速度l5m/s，设汽车所受阻力为车重0．05倍，．求：(1)汽车牵引力功率；(2)汽车从静止到开场匀速运动时所通过的路程．10．汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=lOm/s2．(1)汽车保持额定功率不变从静止起动后，1)汽车所能到达的最大速度是多大 2)当汽车的加速度为2m／s2时速度多大3)当汽车的速度为6m/s时加速度多大(42的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间答案1 C;2 20;3 D ;4. 4000N 48KW5.6. 5s 225mt7. Fvm9.1012m/s 4m/s 1 16s。

微专题： 机车启动【核心要点问答】问题：机车两种启动方式各种运动过程及规律？【基础题组】1．[多选]下列关于汽车运动的论述，正确的是( )A ．汽车以额定功率启动后做变加速运动，速度、加速度均逐渐增大B ．汽车以额定功率启动后做变加速运动，速度逐渐增大，加速度逐渐减小；加速度为零时，速度最大C ．汽车匀速行驶时最大允许速度受发动机额定功率限制，要提高最大允许速度，必须增大发动机的额定功率D ．汽车在水平路面上以额定功率P 行驶，则当牵引力F 与阻力F f 平衡时，汽车的速度最大 2．[多选]如图所示为一汽车在平直的公路上由静止开始运动的速度图象，汽车所受阻力恒定。

图中OA 为一段直线，AB 为一曲线，BC 为一平行于时间轴的直线，则( )A ．OA 段汽车发动机的功率是恒定的B ．OA 段汽车发动机的牵引力恒定C ．AB 段汽车发动机的功率可能是恒定的D ．BC 段汽车发动机的功率是恒定的 3（单选）．一辆汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变，汽车的发动机始终以额定功率输出。

关于牵引力和汽车速度，下列说法中正确的是( )A ．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大B ．汽车加速行驶时，牵引力增大，速度增大C ．汽车加速行驶时，牵引力减小，速度增大D ．当牵引力等于零时，速度达到最大值 4（单选）．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v4时，汽车的瞬时加速度的大小为( )A.P m vB.2P m vC.3P m vD.4P m v5．(多选)我国高铁技术处于世界领先水平。

和谐号动车组是由动车和拖车编组而成，提供动力的车厢叫动车，不提供动力的车厢叫拖车。

假设动车组各车厢质量均相等，动车的额定功率都相同，动车组在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比。

某列车组由8节车厢组成，其中第1、5节车厢为动车，其余为拖车，则该动车组( )A ．启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B ．做匀加速运动时，第5、6节与第6、7节车厢间的作用力之比为3∶2C ．进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D ．与改为4节动车带4节拖车的动车组最大速度之比为1∶2 6（单选）．一汽车在平直公路上行驶。

摩托车启动练习题题目一：启动参数设置请根据以下场景设置正确的启动参数：1. 温度：25°C，海拔：500米，油品：95号汽油2. 温度：10°C，海拔：1000米，油品：98号汽油3. 温度：30°C，海拔：200米，油品：92号汽油请写出每个场景的启动参数设置。

答案：1. 启动参数设置：温度25°C，没有海拔高度限制，使用95号汽油。

2. 启动参数设置：温度10°C，海拔1000米，使用98号汽油。

3. 启动参数设置：温度30°C，没有海拔高度限制，使用92号汽油。

题目二：正常启动步骤请按照正确的步骤描述摩托车的正常启动流程。

答案：1. 确保摩托车处于停车档位，将油门旋钮调至最小位置。

2. 踩下离合器，并同时按下刹车。

3. 插入钥匙并扭动至“ON”档位。

4. 按下启动按钮，持续按压启动按钮直至发动机启动。

5. 当发动机启动后，松开刹车，将油门旋钮缓慢旋转至适当位置。

6. 离合器慢慢松开，使摩托车开始前行。

题目三：应对异常情况请简要描述以下异常情况的解决方法：1. 启动时发动机无法启动。

2. 启动后发动机熄火。

答案：1. 如果启动时发动机无法启动，首先检查油量是否充足，并确保油门旋钮没有被固定在最小位置。

如果油量正常且油门旋钮也正确设置，可以尝试使用启动摩托车的自动启动辅助装置。

如果仍然无法启动，最好将摩托车送至维修站点进行检修。

2. 如果启动后发动机熄火，首先检查油量是否充足，并确保油门旋钮没有被固定在最小位置。

如果油量正常且油门旋钮也正确设置，可以尝试重新启动摩托车。

如果问题经常发生，建议将摩托车送至维修站点进行检修。

机车启动专题1、汽车在启动阶段做匀加速直线运动，在这个过程中（）A.牵引力增大，功率增大B.牵引力不变，功率增大C．牵引力增大，功率不变 D.牵引力不变，功率不变2、一列火车在机车的恒定功率牵引下由静止从车站出发，沿平直轨道运动，行驶 5 分钟，速度达到20m/s,设列车所受阻力恒定，则可以判断列车在这段时间内行驶的距离（）A．一定大于 3km B.可能等于3km C.一定小于3km D.条件不足，无法确定3、汽车在水平路面上运动，下列说法正确的是（）A．汽车启动后以额定功率行驶，在速度未达到最大以前，牵引力是不断增大的B．汽车启动后以额定功率行驶，在速度未达到最大以前。

牵引力是不断减小的C．汽车以额定功率行驶，达到最大速度后，若阻力突然增大，牵引力将增大D．汽车以额定功率行驶，达到最大速度后，若阻力突然增大，牵引力将减小4、质量为 m 的汽车，以恒定功率 P 在平直公路上行驶，汽车所受阻力不变，已知汽车匀速行驶时的速度为v1，则当汽车速度为 v2（n1< n2）时加速度的大小为（）Pmv A2PmvB1P(v1v2)mv vC12P(v1v2)mv vD125、设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，如果飞机以速度V 匀速飞行时，其发动机功率为P，则飞机以2V 匀速飞行时，其发动机功率为（）A2P B4P C8P D无法确定6、质量 m=5x10 3 kg 的汽车在平直的公路上行驶，发动机的输出功率恒定为 P=60kw，汽车所受阻力不变，为车重的0.06 倍，这辆汽车行驶的最大速度为 v= ，汽车以恒定功率P 由静止开始加速至 v=10m/s 时，汽车的加速度 a= .（g=10m/s 2 ）7、质量为m 的汽车，启动后在发动机功率 P 保持不变的条件下，经过一段时间后将达到以速度v14小为.8、汽车质量为5t，其发动机额定功率为 32.5kw，汽车在平直路面上从静止开始，开始一段时间内以加速度 a=1.0 m/s 2 做匀速运动，最后做匀速运动的速度为，则汽车做匀加速运动的牵引力为N,汽车做匀加速运动的时间为s.9、汽车质量 M=2000kg ，P额=80kw ，Vm=20m/s ,a=2m/s2 ，求阻力？ 3s 末的功率？做匀加速运动的时间？整个过程中牵引力做的功是多少？匀速行驶的状态，若行驶中受到的摩擦阻力大小保持不变，则在车速增至v 时，汽车的加速度大10、质量为500t 的列车以恒定的功率沿水平轨道行驶，在 3min 内行驶 1.45km，其速率由 36km/h 刚好增大到最大速率 54km/h，设计车所受阻力恒定，求（1）机车的功率（2）机车所受的阻力11、质量为4t 的机车，发动机的最大输出功率为 100kw，运动阻力恒为 2000N.若机车由静止开始以0.5m/s2 的加速度沿水平轨道做匀加速直线运动。