高一物理下学期期末考试重点测试《机车启动问题》（P=FV公式）（含解析）.doc

来源：2012-2013学年河北省存瑞中学高一第二次月考物理试题（带解析）【题文】火车在一段水平的直线轨道上匀加速运动，若阻力不变，则牵引力f和它的瞬时功率p的变化情况是（ ）a、f不变，p变大 b、f变小，p不变c、f变大，p变大 d、f不变，p不变【答案】a【解析】试题分析：由于火车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得，由于f不变，a不变，所以火车的牵引力f不变，火车的功率，f不变，但是火车的速度v在不断的增加，所以火车的功率在不断的变大，所以a正确故选a考点：功率、平均功率和瞬时功率点评：分析火车的瞬时功率只能用功率来分析，公式求出的是平均功率的大小来源：2012-2013学年江西省南昌市第二中学高一下学期期中考试物理试题（带解析）【题文】某汽车发动机的额定功率为p6.0104w，汽车的质量为m5.0103kg，该车在水平路面上沿直线行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10 m/s2.试求：(1)汽车保持额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？(2)若汽车从静止开始且保持以a0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？【答案】12m/s 16s【解析】试题分析：(1)设汽车以额定功率启动达到最大速度vm时牵引力为f，此时汽车的加速度a0.根据牛顿第二定律和功率的表达式ffma0f0.1mgpfvm联立解得vm12 m/s.(2)设汽车从静止开始做匀加速运动终止时的速度为v，这一过程所用的时间为t，由于速度为v时汽车的实际功率fv等于汽车的额定功率p.根据匀变速运动公式和牛顿第二定律得ffmavatfvp联立解得t16 s.考点：本题考查了汽车启动，点评：汽车以额定功率启动达到最大速度vm时牵引力为f，此时汽车的加速度a0.然后结合牛顿运动定律，可解出汽车的最大速度，由于速度为v时汽车的实际功率fv等于汽车的额定功率p.根据匀变速运动公式和牛顿第二定律可解得来源：2012-2013学年河北省馆陶一中高一下学期期中考试物理试题（带解析）【题文】关于功率公式p=和p=fv，下列说法中正确的是（）a由p=知，只要知道w和t就可求出任意时刻的功率b由p=fv只能求某一时刻的瞬时功率c由p=fv知汽车的功率与它的速度成正比d由p=fv知当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比【答案】d【解析】试题分析：由p=，知道w和t可以求出在t这一段时间间隔内的平均功率，而不是任意时刻的瞬时功率，a错误。p=fv，当v为平均速度是，求出的p为平均功率，b错误。由于f大小可能变化，所以不能说汽车的功率与它的速度成正比。d选项p大小确定，f与v成反比，d正确。考点：功率点评：考察学生对功率的物理意义和公式的理解，难度不大，考察学生对这些公式的应用能力。来源：2012-2013学年重庆市重庆一中高一4月月考物理试题（带解析）【题文】卡车在平直公路上从静止开始加速行驶，经时间前进距离，速度达到最大值，设此过程中发动机功率恒为，卡车所受阻力为，则这段时间内，发动机所做的功为( )abcd【答案】ad【解析】试题分析：由于行驶过程中发动机功率恒为，所以这段时间内，发动机所做的功；当达到最大速度时有，所以。故选ad考点：功率点评：汽车以恒定功率启动过程中，当达到最大速度时牵引力等于汽车受到的阻力。来源：2012-2013学年福建省南安一中高一下学期期中考试物理试题（带解析）【题文】修建高层建筑常用塔式起重机.在起重机将质量m=5103kg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vmax=1.02 m/s的匀速运动.取g=10 m/s2,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.【答案】(1) p05.1104w (2) t15 s【解析】试题分析：(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f0等于重力.p0f0vmax 2f0mg 2代入数据可得p05.1104w. 1(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，匀加速运动经历时间为t1,有：p0fv1 1fmgma 2v1at1 1由并代入数据可得t15 s 1考点：牛顿运动定律的综合应用点评：高中物理中，分析受力和物理过程是非常重要的最大功率要用第三阶段中的计算，而不能用第一阶段中的f与第三阶段中的的乘积计算，两个f是不同的；是最终速度，整个过程并不全是匀加速运动，不能用来计算整个过程时间 应该根据来求t 要注意某一时刻的物理量要对应起来来源：2012-2013学年湖南省浏阳一中高一上学期段考物理试题（带解析）【题文】（文）根据p=fv可知当汽车以一定的功率行驶时a速度增大时牵引力也增大b要获得较大的牵引力，须减小速度c牵引力与速度无关d速度减小时牵引力也减小【答案】b【解析】试题分析：根据p=fv公式来看，当一定的功率行驶时，速度越大，牵引力越小，所以为了要获得较大的牵引力，须减小速度，答案为b考点：功率点评：本题考查了对功率p=fv的理解，其中速度v为平均速度，则p为平均功率；v为瞬时速度，则p为瞬时功率来源：2012-2013学年江苏省沭阳县高一下学期期中调研测试物理试题（带解析）【题文】汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机通过“换挡”可以实现a增大速度，增大牵引力b增大速度，减小牵引力c减小速度，减小牵引力d减小速度，增大牵引力【答案】d【解析】试题分析：汽车上坡时需要较大的牵引力，所以在功率恒定的情况下，由p=fv可得，需要减速以获取加大的牵引力。故选d考点：功率点评：汽车发动机的功率是牵引力的功率，根据功率公式p=fv，采用控制变量法进行分析讨论。来源：2012-2013学年陕西省南郑中学高一下学期期中考试物理试题（带解析）【题文】原来静止的列车在水平轨道上启动后就保持恒定的功率前进，在其后的一段较短的时间内(列车所受阻力恒定) （）a列车做匀加速直线运动b列车的加速度逐渐减小c列车的速度先增大后减小d列车的加速度先增大后减小【答案】b【解析】试题分析：发动机功率，刚启动时速度v较小，牵引力f大，列车做加速运动，速度v越来越大，牵引力f越来越小，根据牛顿第二定律f=ma，加速度越来越小，ad选项错误，b选项正确。当牵引力减小到等于阻力时，物体所受合力为0，做匀速直线运动，速度不会减小，c选项错误。考点：功率点评：该类型题目要求学生对“恒定功率”启动有较深的认识，掌握以这种启动方式启动过程中哪些物理量是不变的，哪些物理量是变化的。此类型题目可以与v-t图像结合起来，考察加速过程中加速度、位移如何变化，增加难度。来源：2012-2013学年江苏省扬州中学高一3月月考物理试题（带解析）【题文】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anpb2npcn2pdn3p【答案】d【解析】试题分析：根据p=fv且匀速时f=f，而，即，若速度为n v，带入则，两者联立则，答案为d考点：功率点评：本题考察了对功率公式的理解。其中f指的是发动机输出牵引力。根据题目条件牵引力等于阻力。另外有机车的两种启动方式启动问题。来源：2012-2013学年江苏省涟水金城外国语学校高一下学期期初检测物理题（带解析）【题文】完全相同的甲、乙两辆汽车，都拖着完全相同的拖车以相同的速度在平直公路上匀速齐头并进，某一时刻两拖车同时与汽车脱离之后，甲车保持原来的牵引力继续前进，乙车保持原来的牵引力功率继续前进，则一段时间后a甲车超前，乙车落后b乙车超前，甲车落后c它们仍齐头并进d甲车先超过乙车，后乙车又超过甲车【答案】a【解析】试题分析：由题意知，甲乙两车在拖车脱离后的瞬间汽车牵引力相同，阻力相同，则汽车的速度、加速度均相同，但甲保持牵引力不变，始终做加速度恒定的匀加速运动即加速度保持不变，而乙车保持功率不变，据知牵引力即乙车的牵引力随着速度的增加而减小，故同时开始运动后甲车将超在乙前，故a选项正确，bcd错误考点：考查了机车启动方式点评：本题的本质类似于是汽车的两种启动方式：一是以恒定的牵引力做匀加速运动，另一种是以恒定的功率做加速运动，考虑到p=fv，以恒定功率加速运动的汽车随 着速度的增大而牵引力减小，故做加速度减小的加速运动开始时甲乙的初速度相同，加速度相同，但甲始终做匀加速运动，乙做加速度减小的加速运动，固甲超在 乙车前来源：2011-2012学年四川省成都七中高一下学期期末考试物理试题（带解析）【题文】汽车的质量为4吨，最大功率为100kw，在平直的公路上能达到的最大速度是25m/s，现让汽车由静止开始先以1m/s2匀加速起动到最大功率，再以恒定功率加速到最大速度，整个过程中汽车所受的阻力大小不变，则当汽车的速度为15m/s时汽车的实际功率为（）a120kwb100kwc80kwd60kw【答案】b【解析】试题分析：当牵引力等于阻力时有最大速度，由可得，而在匀加速时，由可得匀加速运动的末速度为，说明当汽车的速度为15m/s时汽车已经达到最大功率100kw。故选b考点：汽车启动问题点评：中等难度。汽车启动问题有几个关键点：1、匀加速最后时刻功率达到额定功率；2达到功率后做加速度减小的加速，此过程求位移用动能定理；3、达到最大速度后牵引力等于阻力。来源：2011-2012学年贵州省盘县二中高一下学期期中考试物理试题（带解析）【题文】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( )abcd【答案】c【解析】由题意知，汽车行驶过程中受到的摩擦阻力为ff=p/v，当汽车的车速为v4时的牵引力为f=，由f-ff=ma得a=3pmv，c对来源：2011-2012学年吉林省长春二中高一下学期期末考试物理试题（带解析）【题文】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，则它在平直公路匀速行驶的最大速度是:()avbcd【答案】c【解析】本题考查的是机车启动的问题。速度为v，测得发动机的实际功率为p1，则有：,，所以：，所以正确答案选c。来源：2011-2012学年云南省玉溪一中高一下学期期末考试物理试题（带解析）【题文】对机车在水平路面上以恒定的加速度启动的过程，下列说法正确的是（）a机车先匀加速直线运动，达最大速度后匀速直线运动b机车先匀加速直线运动，达额定功率后，做加速度逐渐减小的加速运动，加速度减小为零后匀速直线运动。c匀加速运动过程机车的功率逐渐增大d机车的额定功率一定时，阻力越大机车的最大速度越大【答案】bc【解析】当功率增大到额定功率时随着速度的增大，加速度减小，汽车做加速度减小的变加速直线运动，错；对；由，在匀加速阶段，牵引力不变，速度逐渐增大，功率逐渐增大，对；当汽车的速度最大时有，m，d错；来源：2011-2012学年浙江省瑞安中学高一下学期期末考试（理）物理试题（带解析）【题文】把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，就是动车组，如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为160km/h；现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为480 km/h，则此动车组可能（）a由6节动车加2节拖车编成的b由3节动车加3节拖车编成的c由3节动车加4节拖车编成的d由3节动车加9节拖车编成的【答案】a【解析】设每节动车的额定功率为p，根据题意有：，可求出一节动车提供的功率，把选项分别代入公式，可判断a对；来源：2011-2012学年浙江省宁波八校高一下学期期末联考物理试题（带解析）【题文】下表列出了某种型号轿车的部分数据，试根据表中数据回答问题。长/mm宽/mm高/mm487118351460净重/kg1500传动系统前轮驱动与挡变速发动机型式直列4缸发动机排量(l)2.2最高时速(km/h)252100km/h的加速时间(s)10额定功率(kw)140表格右侧图为轿车中用于改变车速的挡位.手推变速杆到达不同挡位可获得不同的运行速度，从“15”逐挡速度增大，r是倒车挡。试问若轿车要以最大动力上坡，变速杆应推至哪一挡？若该车以额定功率和最高速度运行时，轿车的牵引力为多大？（ ）a“1”档、2000nb“5”档、2000nc“1”档、4000nd“5”档、8000n【答案】a【解析】由p=fv，力越大速度越小，所以应换1挡，当以额定功率行驶时p=140kw，最高速度为252km/h=70m/s，此时牵引力为p/v=2000n，a对；来源：2012-2013学年浙江省杭州市西湖高级中学高二开学考试物理试题（带解析）【题文】某兴趣小组的同学对一辆自制遥控小车的性能进行测试。他们让小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，其v-t图像如图所示。已知小车质量为1kg，在2s14s小车功率保持不变，在14s末关闭遥控器而让小车自由滑行。v-t图像中除2s10s图像为曲线外，其余时间图像均为直线。在整个运动过程中小车所受的阻力视为不变。g=10m/s2。求：(1)小车受到的阻力大小；(2)小车在匀速行驶阶段的功率；(3)小车在变加速运动过程中的位移大小。【答案】（1）f=1.5n（2）p=9w （3）s=39m【解析】（1）在14s18s小车在阻力作用下做匀减速运动，由图像可知a=1.5m/s2 1分由牛顿第二定律可知：f=ma 1分解得f=1.5n 1分（2）在10s14s小车匀速运动，牵引力f=f 1分根据p=fv 1分解得p=9w 1分（3）小车在2s10s内做变加速运动根据动能定理：pt-fs=mv-mv 2分解得：s=39m本题考查机车启动的应用，当小车制动后只受阻力作用，由速度图像可读出14到18s间的加速度大小，由牛顿第二定律可求得阻力大小，当小车匀速运动时，牵引力等于阻力，由公式p=fv可求得功率大小，小车在变加速阶段的位移可根据动能定理求得，其中牵引力做功可根据公式w=pt求得来源：2011-2012学年广东省实验中学高一下学期期末考试物理试题（带解析）【题文】(7分)汽车发动机的额定功率为60kw，其质量为kg，在水平路面上行驶时受阻力恒定为，试求：（）汽车所能达到的最大速度；（）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速运动，则汽车受到的牵引力多大？（3）汽车匀加速运动的时间多长？【答案】（1）（2）【解析】（1）当汽车以最大速度行驶时f=f=由得（2）由牛顿第二定律代入数据得（3）汽车做匀加速运动到最大速度时，达到额定功率，此时速度代入数据得则本题考查机车启动问题，当牵引力等于阻力时速度最大，再