三年高考物理高频考点精选分类解析考点17机车启动和运行

1、最新三年高考物理高频考点精选分类解析考点17机车启动和运行【考点知识方法解读】机车启动一般有两种模型，恒定功率启动和匀加速启动。机车从静止开始， 保持牵引力的功率恒定， 假设所受阻力不变， 随机车速度的增大， 根据P=Fv可知，牵引力F减小，由牛顿第二定律，F-f=ma,机车加速度a随牵引力的减小而减小，机车做加速度逐渐减小的加速运动。当牵引力F=f时，加速度减小到零，速度达到最大值，最大速度 Vma）=P/f。机车从静止开始，保持加速度不变。假设所受阻力不变，由牛顿第二定律，F-f=ma,牵引力F不变，由P=Fv=Fat可知，机车功率随时间 t均匀增大。当机车输出功率增大到额定功 率后，随着

2、速度的增大，牵引力减小，机车加速度 a随牵引力的减小而减小，机车做加速度逐渐减小的加速运动。当牵引力F=f时，加速度减小到零，速度达到最大值，最大速度Vmax=p/ f o【最新三年高考物理精选解析】（2010上海理综）纯电动概念车 E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg,在16s内从静止加速到100km/h （即27.8m/s ）,受到恒定的阻力为 1500N,假 设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为, N 。当E1概念车以最高时速120km/h （即33.3m/s ）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为 kW 。11答案13.1箕泌501解析】概念车加速

3、度好t=L74m/由牛顿第二定律，即mo,动 力系统提供的牵引力为F= 口=1500Ms20乂 1.74N=3.1xl03No当E1概念车以最 高时速口km/h （即做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为 P=fvn=lSmX 33.3W=5OkWo【点评1：此题以纯电动慨念车El切入，考查直段运动，牛顿第二定律.功 率等知识点口（2011浙江理综卷）节能混合动力车是一种可以利用汽油及所储存电能作为动力来源的 汽车。有一质量 m=1000kg的混合动力轿车，在平直公路上以V1=90km/h匀速行驶，发动机的输出功率为P=50kW当驾驶员看到前方有 80km/h的限速标志时，保持发动机功率不变

4、， 立即启动利用电磁阻尼带动的发电机工作给电池充电，使轿车做减速运动，运动l=72m后，速度变为V2=72km/h。此过程中发动机功率的 1/5用于轿车的牵引，4/5用于供给发电机工作，发动机输送给发电机的能量最后有50%专化为电池的电能。假设轿车在上述运动过程中所受阻力保持不变。求(1)轿车以90km/h在平直公路上匀速行驶时，所受阻力 F阻的大小；(2)轿车从90km/h减速到72km/h过程中，获得的电能 E电；(3)轿车仅用其在上述减速过程中获得的电能E电维持72km/h匀速运动的距离 L。乙解析:(1)汽车牵引力与输出功率关系 P=Fvi 将 P=50kWi 上=90km/h=25m

5、5 代人得-9j Vi=2K 1O3Nq当轿车匀速行驶时，牵引力与阻力大小相等，有产42乂10小，(2)在减速运动过程中，注意到发动机只有哂用于汽车的牵引口根据讨能定 理有1 r 1 ; 1 ;,-R:-e/*W771-BJw代入数据得Pt=1.575X电源获得电能为E尸0. 5义二PH63X W4J.5(3)根据题设，轿车在平直公路上匀速行驶时受到的阻力.仍为f=2X103N。在此过程中，由能量转化及守恒定律可知，仅有电能用于克服阻力做功，E斫fL，代入.数据彳导L=31.5m。3. (2010福建理综)如图 4所示，物体A放在足够长的木板 B上，木板B静止于水平面。2t=0时，电动机通过水

6、平细绳以恒力F拉木板B,使它做初速度为零，加速度 aB=1.0m/s的匀加速直线运动。已知A的质量RA和B的质量mB均为2.0kg,A、B之间的动摩擦因数科1=0.05 ,B与水平面之间的动摩擦因数科2=0.1 ,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2。求(1)物体A刚运动时的加速度 aA(2) t 1=1.0s时，电动机的输出功率P;(3)若t1=1.0s时，将电动机的输出功率立即调整为P =5W并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t2=3.8s时物体A的速度为1.2m/s 。则在t1=1.0s到12=3.8s这段时间内木板 B的位移为多少?a. 1解析1 (

7、i)物体a在水平方向上受到向右的摩擦力.由牛顿第二定律得门二用 卡中户口言代人数据解得GA=0.5m/s2o(2)EQs时,木板B的速度大小为叱=。止木板B受到拉力F,由牛顿第二定律得吟甲“E_MmGg= mea3电动机输出功率2+吟联立上述各式并代入数据解得P产7W,(骁电动机的输出功率调整为昨5W时设细绳对木板B的拉力为R则产=F牝代人数据解得F =5No木板 B 受力满足 F -(1 img-(12( m+mB) g=0,所以木板B将做匀速直线运动，而物体 A则继续在B上做匀加速直线运动直到 A、B速度相等。设这一过程时间为 t,有Vi=aA(ti+t)这段时间内B的位移si= vi t

8、 AB速度相同后，由于 Fw 2(mA+mB)g,且电动机输出功率恒定，A B将一起做加速度逐渐减小的变加速运动。由动能定理得P (t 2 - t -t 1)- (i2(m+nm)g s 2=1 (m+mB) vA2-1( m+m) vi2 22由。112并代人数据解得木板B在ti=1.0s到t2=3.8s这段时间内的位移为s=Si+S2=3.03m【点评】：此题将牛顿运动定律、功和功率、动能定理、摩擦力等综合在一起考查，题目设置了梯度，有一定难度。4. (2009年四川卷)图示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m=5X 103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上作匀加速直线运动，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v卡1.02m/s的匀速运动。取 g=10 m/s 2,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和起重机在第2秒末的输出功率。4.解析:设起重机允许输出的最大功率为Po,重物达到最大速度时，拉力H 等于重力。 TOC o 1-5 h z Pq = Fg廿加Po = mg代入数据,有: Po=5.1xicrv匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功