6.3 机车起动问题（一） 过关检测-2022届高考物理一轮复习

这是一份6.3 机车起动问题（一） 过关检测-2022届高考物理一轮复习，共8页。
B．一直做匀加速直线运动
C．若当汽车的速度为时，汽车的加速度大小为a，则该汽车发动机的输出功率为2mav
D．若当汽车的速度为时，汽车的加速度大小为a，则该汽车发动机的输出功率为mav
2．一小汽车在水平路面上由静止启动，前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其图象如图。已知汽车的质量为m=2.0×103kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，则（ ）
A．汽车在前5s内的牵引力为4.0×103N
B．汽车在前5s内的牵引力为5.0×103N
C．汽车的额定功率为40kW
D．汽车的最大速度为30m/s
3．质量为的汽车发动机额定功率为80kw，若汽车在平直公路上所受阻力大小恒为，下列说法正确的是（ ）
A．汽车在公路上的最大行驶速度为
B．汽车以额定功率启动，当汽车速度为时，加速度为
C．汽车以的加速度做匀加速运动后第2s末发动机实际功率为32kw
D．汽车以的加速度做匀加速运动所能维持的时间为6s
4．如图，汽车停在缓坡上，要求驾驶员在保证汽车不后退的前提下向上启动,这就是汽车驾驶培训考试中的“坡道起步”．驾驶员的正确操作是:变速杆挂入低速挡，徐徐踩下加油踏板，然后慢慢松开离合器，同时松开手刹，汽车慢慢启动．下列说法正确的是( )
A．变速杆挂入低速挡,是为了增大汽车的输出功率
B．变速杆挂入低速挡,是为了能够提供较大的牵引力
C．徐徐踩下加油踏板,是为了让牵引力对汽车做更多的功
D．徐徐踩下加油踏板,是为了让汽车的输出功率保持为额定功率
5．目前，我国在人工智能和无人驾驶技术方面已取得较大突破。为早日实现无人驾驶，某公司对某款汽车性能进行了一项测试，让质量为m的汽车沿一山坡直线行驶。测试中发现，下坡时若关掉油门，则汽车的速度保持不变；若以恒定的功率P上坡，则从静止启动做加速运动，发生位移s时速度刚好达到最大值vm。设汽车在上坡和下坡过程中所受阻力的大小分别保持不变，下列说法正确的是（ ）
A．关掉油门后的下坡过程，汽车的机械能守恒
B．关掉油门后的下坡过程，坡面对汽车的支持力做功不为零
C．上坡过程中，当速度达到vm的一半时的加速度为a
D．上坡过程中，汽车速度由0增至vm，所用的时间等于t=
6．质量为m的汽车从静止开始以恒定功率启动，在水平公路上做直线运动，经t时间达到最大速度v，汽车启动过程受到的阻力大小恒为f，则下列判断错误的是（ ）
A．汽车的额定功率为fv
B．汽车牵引力大小为2f时，速度大小为v
C．t时间内汽车运动的位移小于v t
D．t时间内汽车运动的位移大于v t
7．2016年11月，武汉首条有轨电车线路——大汉阳地区现代有轨电车试验线轨道铺设已经完成，轨道全线贯通，全面转入机电设备安装调试阶段。现已知质量为M的电车由静止出发作匀加速直线运动，经过时间t后，该有轨电车的运行里程为L，此时发动机恰好到达额定功率P，有轨电车所受的阻力恒定，达到额定功率后，列车保持额定功率做变加速运动，最后以匀速运动，对此下列说法不正确的是（ ）
A．有轨电车做匀加速运动时的加速度为
B．有轨电车所受阻力为
C．到达速度时，发动机做功为
D．存在关系式=
8．某中学科技小组制作的利用太阳能驱动的小车。当太阳光照射到小车上方的光电板，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶，经过时间t前进距离s，速度恰好达到最大值vm，设这一过程中电动机的输出功率恒定，小车所受阻力恒为f，那么（ ）
A．小车先匀加速运动，达到最大速度后开始匀速运动
B．小车前进距离s等于
C．这段时间内电动机所做的功为
D．这段时间内电动机所做的功为
9．一总质量为650kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力大小恒定，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．赛车做匀加速直线运动
B．赛车的功率为195kW
C．赛车运动过程中所受阻力大小为1950N
D．当赛车速度大小为30m/s时，赛车的加速度为10m/s2
10．比亚迪E—SEED概念车是基于人类未来发展而倾力打造的一款全新型纯电动汽车，其中“E-SEED”五个英文字母分别代表：电动、运动、体验、环保和装置，蕴含着比亚迪绿色环保的设计理念。为了获取该款车的有关数据，某次试车过程中，试车员驾驶汽车从静止开始沿平直公路启动，并控制汽车功率按图示规律变化。已知汽车的质量为m，额定功率为P0，汽车在行驶过程中所受阻力恒为车重的K倍，在t2时刻汽车刚好获得最大速度。则下列说法正确的是（ ）
A．在t1～t2时间内汽车做加速直线运动
B．在0～t1时间内汽车平均功率为
C．在0～t2时间内汽车发动机所做的功为
D．在t1时刻汽车的运动速度为
11．如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t前进的距离为x，且速度达到最大值vm。设这一过程中电动机的功率恒为P，小车所受阻力恒为F，那么这段时间内（ ）
A．小车做匀加速运动B．小车受到的牵引力逐渐减小
C．小车受到的合外力所做的功为PtD．小车受到的牵引力做的功为Fx+
12．一质量为m的汽车原来在平直路面上以速度v匀速行驶，发动机的输出功率为从某时刻开始，司机突然加大油门将汽车发动机的输出功率提升至某个值并保持不变，结果汽车在速度到达2v之后又开始匀速行驶。若汽车行驶过程所受路面阻力保持不变，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．汽车加速过程的最大加速度为
B．汽车加速过程的平均速度为
C．汽车速度从v增大到2v过程做变加速运动
D．汽车速度增大时发动机产生的牵引力随之不断增大
13．我国提出实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平。现有一辆新型电动车，质量kg，额定功率kW，当该电动车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，。
（1）求新型电动车在平直路面上行驶所能达到的最大速度；
（2）新型电动车在平直路面上从静止开始，以加速度做匀加速直线运动，求匀加速能维持的时间；
（3）新型电动车在平直路面上从静止开始，保持额定功率做加速运动，经50s达到最大速度，求此过程中新型电动车的位移。
14．电动汽车具有零排放、噪声低、低速阶段提速快等优点。随着储电技术的不断提高，电池成本的不断下降，电动汽车逐渐普及。质量为m的电动汽车行驶过程中会受到阻力作用，阻力与车速的关系可认为f=kv2，其中k为已知常数。则
（1）当电动汽车以速度v匀速行驶时，汽车电动机的输出功率P；
（2）当电动汽车的牵引力F与速度v满足怎样的关系时，电动汽车可以以最大速度匀速前行？
（3）若该电动汽车的最大输出功率为Pm，试导出汽车的最大速度vm的表达式；
（4）若电动汽车始终以最大输出功率Pm启动，经过时间t0后电动汽车的速度大小为v0，求该过程中电动汽车克服空气阻力所做的功Wf。
15．一列火车总质量m＝500 t，发动机的额定功率P＝6×105 W，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力Ff是车重的0.01倍。（取g＝10 m/s2）
(1)求列车在水平轨道上行驶的最大速度；
(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，求当行驶速度为10 m/s时，列车的瞬时加速度；
(3)列车在水平轨道上以36 km/h的速度匀速行驶时，求发动机的实际功率P′；
(4)若列车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，求这一过程维持的最长时间。
参考答案
1．D 2．D 3．C 4．B 5．D 6．C 7．C 8．D 9．BC 10．AB 11．BD 12．AC
13．(1)30m/s；(2)15s；(3)1050m
【解析】
(1)当达到最大速度v时，牵引力F与阻力f平衡，满足
解得。
(2)设匀加速结束时速度为v1，此时恰好达到额定功率，可得
联立可得，匀加速能维持的时间为
(3)已知t2=50s，设位移为s，由动能定理可得
代入数据解得s=1050m。
14．（1）kv3；（2）；（3）；（4）
【解析】
（1）当电动汽车以速度v匀速行驶时，根据牛顿第二定律有
解得
所以汽车电动机的输出功率为
（2）当汽车以最大速度匀速前行时，牵引力和阻力等大反向，即
（3）当汽车达到最大速度行驶时，牵引力和阻力等大反向，即
所以汽车的最大输出功率为
解得
（4）根据动能定理可得
解得
15．(1) 12 m/s；(2) 0.02 m/s2；(3) 5×105 W；(4) 4 s
【解析】
(1)列车以额定功率行驶，当牵引力等于阻力，即时，列车的加速度为零，速度达到最大值vm，则
(2)若v＝10 m/s，则
根据牛顿第二定律得
(3)当v＝36km/h＝10m/s时，列车匀速运动，则发动机的实际功率
(4)由牛顿第二定律得
在此过程中，速度增大，发动机功率增大，设功率增大到额定功率时速度为v′，即
由v′＝at得