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机车启动问题

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试卷第1页，总7页 机车启动问题

1．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，汽车速度能够到达的最大值为v，那么当汽车的车速为3v时，汽车的瞬时加速度的大小为〔 〕

A. pmv B. 2pmv C. 3pmv D. 4pmv

2．如图是一汽车在平直路面上启动的速度—时间图象，从t1时刻起汽车的功率保持不变，由图象可知( )

①0～t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变

②0～t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大

③t1～t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小

④t1～t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变

A. ①③ B. ①④ C. ②③ D. ②④

3．一台起重机将质量为m的货物竖直吊起〔不计物体所受空气阻力〕，如右下列图为该物体的速度—时间图象，其中，t1时刻起重机输出功率到达最大，此后保持不变，由图可知：〔 〕

A. 起重机对物体的拉力先增加后保持不变

B. 起重机的输出功率最大为mgvm 试卷第2页，总7页 C. 起重机在0~t1时间内的输出功率保持不变

D. 起重机在t1时刻的瞬时输出功率为mgv1

4．设飞机在飞行中所受空气阻力与它的速度平方成正比，当飞机以速度v水平匀速飞行时，发动机的功率为P。假设飞机以速度2v水平匀速飞行时，发动机的功率为〔 ～

A. 2P B. 4P C. 6P D. 8P

5．质量为m的汽车，其发动机额定功率为P．当它开上一个倾角为θ的斜坡时，受到的摩擦阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为( )

A. 𝑷𝒎𝒈𝒔𝒊𝒏𝜽 B. 𝑷𝒄𝒐𝒔𝜽𝒎𝒈(𝒌+𝒔𝒊𝒏𝜽) C. 𝑷𝒄𝒐𝒔𝜽𝒎𝒈 D. 𝑷𝒎𝒈(𝒌+𝒔𝒊𝒏𝜽)

6．质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图，其中OA为过原点的直线。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. t1～t2时间内，汽车的平均速度等于122vv

B. 汽车在t1～t2时间内的功率等于t2以后的功率

C. t1～t2时间内，汽车的功率等于111fvmFvt

D. 0～t1时间内，汽车的牵引力等于11vmt

7．如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，假设启动过程中汽车所受阻力恒定，由图象可知〔 〕 试卷第3页，总7页

A. 0-t1时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变

B. 0-t1时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大

C. t1-t2时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小，功率不变

D. t1-t2时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率增大

8．某汽车从静止开始以加速度匀加速启动，最后做匀速运动．已知汽车的质量为，额定功率为，匀加速运动的末速度为，匀速运动的速度为，所受阻力为．下列图是反映汽车的速度随时间及加速度、牵引力和功率随速度变化的图象，其中正确的选项是〔 〕

A. B. C. D.

9．某汽车发动机的额定功率为60kW，汽车质量为5t，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍｡(g取10m/s2)

〔1〕假设汽车以额定功率启动，则汽车所能到达的最大速度是多少? 试卷第4页，总7页 〔2〕当汽车速度到达5m/s时，其加速度是多少?

〔3〕假设汽车以恒定加速度0.5m/s2启动，则其匀加速过程能维持多长时间?

10．汽车的质量为4×103kg，额定功率为30kw，运动中阻力大小恒为车重的倍．汽车在水平路面上从静止开始以8×103N的牵引力出发，g取10m/s2～

求：〔1〕经过多长时间汽车到达额定功率？

～2〕汽车到达额定功率后保持功率不变，运动中最大速度多大？

～3〕汽车加速度为2时速度多大？

11．如图甲所示，在水平路段AB上有一质量为m =5×103kg的汽车，正以v1=10 m/s的速度向右匀速行驶，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图乙所示，在t＝20s时汽车到达C点，运动过程中汽车发动机的输出功率P=

5×104W，且保持不变．假设汽车在AB和BC路段上运动时所受的阻力不同但都恒定，汽车可看成质点。求： 试卷第5页，总7页

〔1〕汽车在AB路段上运动过程中所受的阻力f1；

〔2〕汽车速度减至8m/s时的加速度a的大小；

12．22，列车的功率是多少？最终能到达的最大速度为多少？

13．汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为3×103kg，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的倍〔重力加速度g=10m/s2〕求：

～1〕汽车保持额定功率，从静止起动后能到达的最大速度是多少？

～2〕汽车从静止开始， 保持1m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？ 试卷第6页，总7页

14．一辆汽车质量为2×103kg，额定功率为3×104W。在水平路面由静止开始作直线运动，运动中汽车所受阻力恒定，发动机的最大牵引力为3×103N，汽车以额定功率行驶100s时速度到达最大，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数1v的关系如下图，求：

～1〕汽车能到达最大速度

～2〕汽车由启动到最大速度时的位移。

试卷第7页，总7页 15．一种氢气燃料的汽车，质量为=2.0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。假设汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为𝒂m/s2。到达额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。试求：

〔1〕汽车的最大行驶速度；

〔2〕汽车匀加速启动阶段结束时的速度；

〔3〕当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率；

〔4〕汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。

16．质量为m的汽车，沿平直公路由静止开始做匀加速行驶，经过时间1t汽车的速度到达1，当汽车的速度为1时，汽车立即以不变的功率P继续行驶，经过距离s ，速度到达最大值2，设汽车行驶过程中受到的阻力始终不变。

求：〔1〕汽车行驶过程中受到的阻力多大？

〔2〕汽车匀加速行驶过程中，牵引力F

〔3〕汽车的速度从1增至2的过程中，所经历的时间。

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物理机车启动问题

物理机车启动问题

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. 可修编- 【物理】直击机车启动问题

一、机车的两种启动问题

机车从静止开始沿水平面加速启动，有两种不同的加速过程，但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f=ma.为使问题简化，假定机车所受阻力大小恒定.

1．恒定功率的加速问题

由公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，随着v的增大，F必将减小，a也必将减小，机车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f，a=0，这时v达到最大值可见恒定功率的加速运动一定不是匀加速运动.这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算（因为F为变力）.

2．恒定牵引力的加速问题

由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，机车做匀加速运动，而随着v的增大，功率也将不断增大，直到功率达到额定功率P，功率不能再增大了.这时匀加速运动结束，其最大速度为，此后机车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了.可见当机车做恒定牵引力的加速运动时功率一定不恒定.这种加速过程发动机做的功只能用W=F·s计算，不能用W=P·t计算（因为P为变功率）. . -

. 可修编- 以上机车的两种启动过程可用如图所示的v-t图像来概括说明.0~t1时间，机车从静止开始匀加速运动，牵引力F恒定，机车的输出功率P=Fv不断变大，t1时刻达到额定功率（匀加速阶段结束）；t1~t2时间，机车以恒定功率继续加速，牵引力和加速度不断减小（加速度减小的加速运动），对应图像中曲线部分；t2时刻加速度减为零，F=f，机车匀速前进（对应图像中水平直线部分），此时达到最大速度

机车启动问题教案

机车启动问题教案

机车启动问题

[教材分析]

本节是功率这节的补充内容，难度较大，综合性较强，其中涉及到高一阶段除曲线运动外的几乎所有内容，如受力分析，牛顿第二定律，运动学公式及功率公式，是与高考接轨的一个考点。

[学情分析]

由于本节内容的难度较大，首要的一条就是学生对前面知识点的复习问题，对牛顿第二定律而言，F=ma中的F是指合力；怎样用v-t图去描述物体的运动等；第二，学生应自己动手推导从而得出结论，切忌死记结论；第三，这节最终的问题要落实在做题上，学生通过习题去了解过程并且掌握解题关键条件，从而对整个问题有一个系统的认识。

[教学目标]

(i)知识目标

1．理解机车的两种启动过程及其特点。

2．学会用机车启动的关键条件解题。

(ii)能力目标

1．能够运用两种启动的特点解机车的启动问题。

2．学生会自己动手推导，讨论，分析机车问题。

3．培养学生逻辑思维能力。

(iii)情感目标

1．通过这节课的学习激发学生的学习兴趣。

2．让学生发现并体会物理学中的逻辑性。

3．通过自己的推理去感受物理学习中的乐趣。

[教学重点]

1．理解解决机车启动问题的两个核心公式。

2．理解机车两种启动方式中各段的运动性质。

[教学难点]

1．学会分析机车启动问题中的解题关键及突破点。

2．对两种启动方式的v-t图分析。

3．学会将牛顿第二定律及功率方程融入机车问题。

[教学方法]

利用多媒体引导分析教学

[教学过程]

设计思想：力求体现新课标倡导的“教师主导、学生主体”的思想。以学生的活动逐步推进教学。本设计还力求突出课堂的有效性，引导学生进行探究，参与问题讨论，让更多的学生能融入课堂，思维和能力都能得到发展。

[教学过程]

过程 教师活动 学生活动 设计意图

（一）

新课引入

（2分）

提问：相信同学们都有见过汽车的运动，甚至还有亲自驾驶过汽车，那现在请看一段视频，看完后请告诉我你们的感受？

机车启动问题教案 2

机车启动问题教案 2

机车启动问题

[教材分析]

本节是功率这节的补充内容，难度较大，综合性较强，其中涉及到高一阶段除曲线运动外的几乎所有内容，如受力分析，牛顿第二定律，运动学公式及功率公式，是与高考接轨的一个考点。

[学情分析]

由于本节内容的难度较大，首要的一条就是学生对前面知识点的复习问题，对牛顿第二定律而言，F=ma中的F是指合力；怎样用v-t图去描述物体的运动等；第二，学生应自己动手推导从而得出结论，切忌死记结论；第三，这节最终的问题要落实在做题上，学生通过习题去了解过程并且掌握解题关键条件，从而对整个问题有一个系统的认识。

[教学目标]

(i)知识目标

1．理解机车的两种启动过程及其特点。

2．学会用机车启动的关键条件解题。

(ii)能力目标

1．能够运用两种启动的特点解机车的启动问题。

2．学生会自己动手推导，讨论，分析机车问题。

3．培养学生逻辑思维能力。

(iii)情感目标

1．通过这节课的学习激发学生的学习兴趣。

2．让学生发现并体会物理学中的逻辑性。

3．通过自己的推理去感受物理学习中的乐趣。

[教学重点]

1．理解解决机车启动问题的两个核心公式。

2．理解机车两种启动方式中各段的运动性质。

[教学难点]

1．学会分析机车启动问题中的解题关键及突破点。

2．对两种启动方式的v-t图分析。

3．学会将牛顿第二定律及功率方程融入机车问题。

[教学方法]

利用多媒体引导分析教学

[教学过程]

设计思想：力求体现新课标倡导的“教师主导、学生主体”的思想。以学生的活动逐步推进教学。本设计还力求突出课堂的有效性，引导学生进行探究，参与问题讨论，让更多的学生能融入课堂，思维和能力都能得到发展。

[教学过程]

过程 教师活动 学生活动 设计意图

（一）

新课引入

（2分）

提问：相信同学们都有见过汽车的运动，甚至还有亲自驾驶过汽车，那现在请看一段视频，看完后请告诉我你们的感受？

机车起动问题

机车起动问题

机车起动问题

一、机车的两种启动问题

当机车从静止开始沿水平面加速运动时，有两种不同的加速过程，但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f=ma。为使问题简化，假定机车所受阻力大小恒定。

1. 恒定功率的加速问题

由公式P=Fv和F-f=ma知， 由于P恒定， 随着v的增大，F必将减小，a也必将减小，机车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f，a=0，这时v达到最大值： 𝑣𝑚=𝑃𝐹=𝑃𝑓,可见恒定功率的加速运动一定不是匀加速运动.这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算(因为 F为变力)。

以上机车的启动过程可用如图所示的 v-t图像来表示。

2.恒定牵引力的加速问题

由公式P=Fv和F-f=ma知， 由于F恒定，所以a恒定，机车做匀加速运动，而随着v的增大，功率也将不断增大，直到功率达到额定功率P，功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，其最大速度为 𝑣1=𝑃𝐹<𝑃𝑓=𝑣𝑚.此后机车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。可见当机车做恒定牵引力的加速运动时功率一定不恒定，这种加速过程发动机做的功只能用 𝑊=𝐹⋯计算，不能用W=P-t计算(因为P为变功率)。

以上机车的启动过程可用如图所示的 v-t图像来概括说明。

0-t₁时间内，机车从静止开始匀加速运动，牵引力F恒定，机车的输出功率P=Fv不断变大，t₁时刻达到额定功率(匀加速阶段结束)：

t₁-t₂时间内，机车以恒定功率继续加速，牵引力和加速度不断减小(加速度减小的加速运动)，对应图像中曲线部分：

t₂时刻加速度减为零，F-f， 机车匀速前进(对应图像中水平直线部分)，此时达到最大速度 𝑣𝑚=𝑃𝑓,

例题1. 一新型赛车在水平专用测试道上进行测试，该车总质量为(m=1×10³kg,由静止开始沿水平测试道运动，用传感设备记录其运动的 w r图像如图所示。