专题课:机车启动问题 1.B [解析] 当牵引力大小等于阻力时,摩托车的速度达到最大,则有vm===×3.6 km/h=60 km/h,故选B. 2.B [解析] 当汽车匀速行驶时,有f=F=;当汽车的瞬间速度为时,根据P=F',得F'=,由牛顿第二定律得a==,故B正确. 3.B [解析] 列车以恒定功率运动,根据P=F牵v知,随着速度的增加,牵引力逐渐减小,合力减小,加速度减小,故列车做加速度逐渐减小的加速直线运动,A错误;此过程牵引力的功率不变,由W=Pt知牵引力做的功可以表示为W牵=Pt,B正确;此过程阻力大小不变,但列车不是匀速运动,位移不等于vmt或t,C、D错误. 4.AC [解析] 由图可知,小汽车在前4 s内的牵引力不变,小汽车做匀加速直线运动,4~8 s内小汽车的牵引力逐渐减小,则车的加速度逐渐减小,小汽车做加速度减小的加速运动,故0~8 s,小汽车先做匀加速直线运动后做加速度逐渐减小的加速运动,故A正确;由题意可知,小汽车受到的阻力大小为f=4×103 N,小汽车前4 s内由牛顿第二定律得F1-f=ma1,解得a1=5 m/s2,由运动学公式可得,小汽车前4 s内位移为s1=a1=×5×42 m=40 m,故B错误,C正确;4 s时汽车功率达到最大值,则最大功率为P=F1v1=F1a1t1=10×103×5×4 W=2×105 W,故D错误. 5.A [解析] 设每节列车所受的阻力为F阻,若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120 km/h,则P=Fvm=4F阻vm.设6节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为vm',牵引力大小等于阻力时速度最大,则有6P=9F阻vm',联立解得vm'=320 km/h,故A正确. 6.CD [解析] 动车以恒定功率启动,由牛顿第二定律得-f=ma,可知v增大,a变小,是非匀变速直线运动,故A错误;若动车做匀变速直线运动,v t图像如图中直线所示,由图像面积可得位移为s'=t,而动车实际做加速度逐渐减小的非匀变速直线运动,v t图像如图中曲线所示,其位移s>t,故B错误;当a=0时,速度最大,故牵引力F=f,故牵引力的功率P=Fvm=fvm,故C正确;牵引力做功等于W=Pt,故D正确. 7.C [解析] 无人快递配送车匀加速阶段,根据牛顿第二定律得F-f=ma,可知,加速度大,则牵引力大,设额定功率为P,匀加速达到的最大速度为v1,最终速度为vm,则P=Fv1=fvm,因为第二次加速度大,则第二次牵引力大,所以第二次匀加速达到的最大速度小,前后两次阻力不变,则最终速度相同,故选C. 8.D [解析] 由图可知,0~1 s内物体做匀加速的直线运动,则电动机牵引力大小不变,物体速度增大,则0~1 s内电动机的输出功率变大,故A错误;由图可知,1~5 s内物体的加速度逐渐减小,则电动机牵引力逐渐减小,故B错误;由图可知,0~1 s内物体的加速度为a= m/s2=4 m/s2,由牛顿第二定律可得,0~1 s内电动机牵引力大小为F=ma+mgsin θ=45 N,故C错误;1 s后电动机的输出功率不变,等于1 s时的输出功率,则有P=Fv=45×4 W=180 W,故D正确. 9.2.52×103 84 [解析] 对汽车受力分析,受重力、支持力、牵引力和摩擦力,根据牛顿第二定律有F-f=ma,F=,联立得a=-,由图像可知=2.1 m/s2,解得f=2.1m=2.1×1200 N=2.52×103 N;由分析可得a=·-,结合其图像可得= W/kg,解得P=84 kW. 10.(1)7200 kW (2)0.25 m/s2 [解析] (1)当列车达到最大速度时,牵引力大小等于阻力,则有 F=f=mg=×400×103×10 N=8×104 N 又P=Fvm,vm=324 km/h=90 m/s 联立解得P=7200 kW (2)当行驶车速度为144 km/h时,即v1=40 m/s 则有F1== N=1.8×105 N 根据牛顿第二定律可得 a==0.25 m/s2 11.(1)16 s (2)P=3750t (3)12 m/s [解析] (1)由F-f=ma,f=mg 得F=7500 N 匀加速直线运动过程中速度最大值为v==8 m/s 所以匀加速直线运动的时间为t==16 s (2)汽车匀加速直线运动过程中实际功率随时间变化的关系为P=Fv=Fat=7500×0.5×t=3750t (3)汽车速度达到最大值时有F=f 所以汽车运动所能达到的最大速度为vm==12 m/s.专题课:机车启动问题 [科学探究] (1)机车功率指的是发动机的功率,即牵引力 ... ...
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