专题强化练1 机车启动问题（含答案解析）

专题强化练1　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,汽车速度能够达到的最大值为v,那么当汽车的车速为时,汽车的瞬时加速度的大小为 (　　) A.　　　　B.　　　　 C.　　　　D. 2.某工地小型升降电梯的原理图如图所示,轿厢A与对重B跨过轻质定滑轮通过足够长轻质缆绳连接,电机通过轻质缆绳拉动对重,使轿厢由静止开始向上运动,运动过程中A未接触滑轮、B未落地。已知A、B质量分别为M=600 kg、m=400 kg,电机输出功率恒为P=3 kW,不考虑空气阻力与摩擦阻力,重力加速度g取10 m/s2,则当轿厢速度为1 m/s时,A、B之间轻质缆绳的拉力大小为 (　　) A.5 400 N　　　　B.6 000 N C.6 600 N　　　　D.7 000 N 3.磁悬浮列车由动车组组成(动车组是几节自带动力的车辆加几节不带动力的车辆),每节车厢运行过程中受到的阻力与其重力成正比,每节动车与拖车质量都相等,每节动车额定功率都相等,若K1节动车加K2节拖车编成的动车组最大速度为v,则2K1节动车加3K2节拖车编成的动车组的最大速度为 (　　) A.v　　　　B.2v C.v　　　　D.2v 4.(多选题)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v0后,发动机的功率保持不变,汽车能达到的最大速度为2v0。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P=2fv0 C.汽车速度为1.5v0时,加速度为a= D.汽车速度从0达到v0所用时间为t= 5.(多选题)图甲为“海洋和谐号”游轮,它是目前世界上最大的游轮,假设其总质量M=2.4×108 kg,发动机额定输出功率P=6×107 W,某次航行过程中,游轮从静止开始在海面上做直线运动,其加速度—时间图像如图乙所示,在t=20 s时,发动机输出功率达到额定输出功率,此后保持不变,假设航行过程中游轮所受阻力恒定不变,则 (　　) 　　 A.20 s时游轮的速度大小为2 m/s B.游轮航行过程中所受的阻力大小为3×107 N C.游轮航行的最大速度为10 m/s D.当游轮的加速度为0.025 m/s2时,其速度为5 m/s 6.一辆汽车在平直公路上行驶,已知汽车的质量m=2.0×103 kg,发动机最大的输出功率P0=80 kW,设汽车行驶过程中受到的阻力大小恒为f=4.0×103 N,重力加速度g取10 m/s2。 (1)求该汽车所能达到的最大速度大小; (2)若汽车从静止开始做匀加速直线运动,直到发动机达到最大输出功率,已知汽车加速度大小为2.0 m/s2,求汽车匀加速运动的时间; (3)若汽车保持最大功率行驶,当速度为16 m/s时,求此时汽车的加速度大小。 7.质量为m的汽车,沿足够长、倾角为θ的斜坡下坡,由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a,经过t1时间,汽车的功率达到额定功率P0。此后汽车以额定功率沿斜坡行驶时间t2,速度达到最大,设汽车在斜坡上运动过程受到的阻力大小保持不变,重力加速度为g,求: (1)汽车在匀加速运动阶段受到的牵引力大小F和阻力大小f; (2)汽车从静止到速度达到最大过程中牵引力做的功; (3)汽车运动的最大速度vm。 答案与分层梯度式解析 专题强化练1　机车启动问题 1.C　汽车速度最大时,加速度为0,牵引力大小等于摩擦力,则有f=F=,当汽车的车速为时,汽车的牵引力为F'==,根据牛顿第二定律得F'-f=ma,联立解得a=,所以C正确,A、B、D错误,故选C。 2.C　当轿厢速度为1 m/s时,电机的牵引力为F==3 000 N,以轿厢A为研究对象,根据牛顿第二定律可得T-Mg=Ma,以对重B为研究对象,根据牛顿第二定律可得F+mg-T=ma,联立解得A、B之间轻质缆绳的拉力大小为T=6 600 N,故选C。 3.D　设每节车厢的质量为m,每节车厢运行过程中受到的阻力与其重力成正比,则有f=kmg。当动力与阻力相等时,速度最大,对K1节动车加K2节拖车编成的动车组有,K1=(K1+K2)kmg,对 ... ...