高考物理一轮复习 考点巩固卷34 机车启动问题（原卷版）

考点巩固卷34机车启动问题建议用时：50分钟考点序号考点题型分布考点1机车以额定功率启动问题4单选+5多选+1解答考点2机车以恒定加速度启动问题4单选+4多选+2解答考点3机车启动中的变力做功问题1单选+1多选+1解答考点01：机车以额定功率启动问题（4单选+5多选+1解答）一、单选题1．（2023·山东·模拟预测）高铁已成为中国的“国家名片”，截至2022年末，全国高速铁路营业里程4.2万千米，位居世界第一。如图所示，一列高铁列车的质量为m，额定功率为，列车以额定功率在平直轨道上从静止开始运动，经时间t达到该功率下的最大速度，设高铁列车行驶过程所受到的阻力为，且保持不变．则（）A．列车在时间t内可能做匀加速直线运动B．如果改为以恒定牵引力启动，则列车达到最大速度经历的时间一定大于tC．列车达到的最大速度大小为D．列车在时间t内牵引力做功为2．（2023·广东·模拟预测）如图甲所示，一个倾角为的斜面固定在地面上，一辆质量为m的汽车由静止以额定功率P驶上斜面，汽车行驶的最大速度为v1；如图乙所示，若汽车从斜面顶端由静止以额定功率P向下运动，汽车行驶的最大速度为v2.已知汽车行驶过程中受到的阻力大小恒定不变，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．汽车均做匀加速直线运动B．最大行驶速度v1大于v2C．阻力大小为D．额定功率大小为3．（2023·上海宝山·统考一模）汽车在地下车库的水平地面上做匀速直线运动，接着驶上一段长直斜坡，最后开上水平路面继续行驶。设全过程中汽车发动机产生的牵引力的功率恒定，汽车在所有路面所受阻力大小不变，则（）A．汽车开上斜坡上后，立即做匀速直线运动B．汽车开上水平路面后，立即做匀速直线运动C．汽车将要离开斜坡时发动机产生的牵引力最大D．汽车开上水平路面后的速率大于它在地下车库时的速率4．（2023·上海·一模）甲乙两车同时同地同向运动,两车的v-t图像如图所示。其中质量m=7.5t的甲车以恒定功率P=50kW启动,最后匀速运动(设阻力恒定)。乙车做初速为0的匀加速运动,以下说法错误的是（）A．20s末两车相遇 B．30s末两车相遇C．当乙车在追上甲车前,甲车已经达到最大速度 D．甲车运动中所受阻力为5×N二、多选题5．（2023·安徽蚌埠·统考模拟预测）2022年6月10日，中国首款仅靠太阳能驱动的纯电动车“天津号”公开亮相。若该电动车的质量为m，某次试验时由静止沿直线加速行驶，经过时间t恰好达到最大速度，前进的距离为x。若电动车受到的阻力大小恒为f，电动机输出功率恒为P，则该过程（

）A．电动车做匀加速直线运动 B．电动车的加速度逐渐减小C．电动车的最大速度为 D．电动车所受牵引力的冲量为6．（2023·海南海口·校考模拟预测）汽车以恒定功率在平直公路上做直线运动，若汽车所受的阻力恒定不变，则在汽车速率逐渐增大的阶段（）A．相等时间内，牵引力所做的功相等B．相等时间内，合外力所做的功相等C．相等位移内，牵引力所做的功相等D．相等位移内，阻力所做的功相等7．（2023·湖南张家界·统考二模）如图甲为汽车在足够长水平路面上以恒定功率P启动的模型，假设汽车启动过程中所受阻力f恒定，汽车质量为M；如图乙为一足够长的水平的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，左端接有定值电阻R，导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B。将一质量为m的导体棒垂直搁在导轨上并用水平恒力F向右拉动，导体棒和导轨的电阻不计且两者始终接触良好。图丙、丁分别是汽车、导体棒开始运动后的v－t图像，其中和已知。则（）A．汽车在运动过程中的最大速度为B．导体棒在运动过程中的最大速度为C．汽车从启动到速度达到最大所运动的距离为D．导体棒从开始到速度达到最大所运动的距离为8．（2023·河北·模拟预测）甲、乙两赛车，在平直车道上由静止开始保持额定功率启动。甲车启动后，速度达到，后，速度达到最大速度；乙车启动后，速度达到，后，速度达到最大速度。假设赛车行驶过程中所受阻力恒为车重的倍，甲车的质量为乙车的倍，重力加速度取，则（）A．甲车额定功率是乙车额定功率的倍B．速度达到时，甲车加速度是乙车加速度的倍C．速度达到时，甲车牵引力是乙车牵引力的倍D．加速到最大速度的过程中，甲车通过距离是乙车通过距离的倍9．（2023·广东·统考模拟预测）在水平路面上运动的汽车的额定功率为P，质量为m，所受阻力大小为车重的，重力加速大小为g。则（）A．汽车受到的阻力大小为B．汽车在运动过程中能达到的最大速度为C．若汽车以额定功率启动，当汽车速率为v时加速度大小为D．若汽车以加速度大小a启动，则匀加速直线运动的时间为三、解答题10．（2023·北京·模拟预测）如图1所示为汽车在足够长水平路面上以恒定功率P启动的模型，假设汽车启动过程中所受阻力f恒定，汽车质量为M；如图2所示为一足够长的水平的光滑平行金属导轨，导轨间距为L，左端接有定值电阻R，导轨处在垂直于导轨平面向上的匀强磁场中，磁感应强度大小为B，将一质量为m的导体棒垂直搁在导轨上并用水平恒力F向右拉动，导体棒和导轨的电阻不计且两者始终接触良好。图3、图4分别是汽车、导体棒开始运动后的v­t图像，图3和图4中的t1和t2已知。（1）请分别求汽车和导体棒在运动过程中的最大速度和；（2）请求出汽车从启动到速度达到最大所运动的距离x1；（3）求出导体棒从开始运动到速度达到最大所运动的距离x2考点02：机车以恒定加速度启动问题（4单选+4多选+2解答）一、单选题1．（2023·山东济南·山东师范大学附中校考模拟预测）某款质量的汽车沿平直公路从静止开始做直线运动，其图像如图所示。汽车在时间内做匀加速直线运动，内汽车保持额定功率不变，内汽车做匀速直线运动，最大速度，汽车从末开始关闭动力减速滑行，时刻停止运动。已知，，汽车的额定功率为，整个过程中汽车受到的阻力大小不变。下列说法正确的是（）

A．时刻的瞬时速度B．汽车在内通过的距离C．为D．阻力大小为2．（2023·湖北·模拟预测）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为的动车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为，若动车组所受的阻力与其速率成正比（，为常量），动车组能达到的最大速度为。下列说法不正确的是（）A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力不断增大B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做加速减小的加速运动C．若每节动力车厢输出的功率为，则动车组匀速行驶的速度为D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间达到最大速度，则这一过程中该动车组克服阻力做的功为3．（2023·全国·校联考模拟预测）在汽车的设计研发中，需要测试发动机的性能。汽车在倾角为的长直斜坡上由静止启动，汽车的输出功率与速度的关系图像如图所示，当汽车的速度增大到后保持最大功率不变，汽车能达到的最大速度为。汽车的质量为m，汽车启动过程中所受的阻力（不包括重力沿斜坡向下的分力）大小恒为f，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（

）

A．汽车发动机的最大功率为B．当汽车的速度大小为时，其加速度大小为C．汽车的速度从0增大到所用的时间为D．在汽车的速度从0增大到的过程中，汽车发动机做的功为4．（2023·宁夏石嘴山·石嘴山市第三中学校考模拟预测）一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前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，其图像如图所示。已知汽车的质量，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，g取，则（）A．汽车在前5s内的牵引力为B．汽车在时的加速度为C．汽车的额定功率为40kWD．汽车在前5s内摩擦力做功为二、多选题5．（2023·海南海口·海南华侨中学校考一模）某电动车做直线运动的图像如图所示，其中内的图线为直线。若该车质量和所受阻力保持不变，从时刻开始电动车的功率保持不变，则（）

A．时间内，该电动车的牵引力不断增大B．时间内，该电动车的加速度不断减小C．牵引力在时间内所做的功等于在时间内所做的功D．牵引力在时间内所做的功小于在时间内所做的功6．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨三中校考模拟预测）为了减少环境污染，适应能源结构调整的需要，我国对新能源汽车实行了发放补贴、免征购置税等优惠政策鼓励购买。在某次直线运动性能检测实验中，根据两辆新能源汽车运动过程分别作出甲车速度随时间变化的图像和乙车牵引力随速度倒数变化的图像，甲车8s至28s以额定功率行驶，乙车匀加速后，也以额定功率行驶，两辆汽车的质量均为，均由静止开始沿平直公路行驶，最终匀速运动。假设两辆车行驶中所受阻力恒定，重力加速度g取。则在此次检测中（）

A．乙车最大速度为20m/sB．8s至28s，甲车牵引力做功为C．甲、乙两车匀加速阶段的加速度均为D．甲车额定功率小于乙车额定功率7．（2023·湖南娄底·统考模拟预测）据中国汽车工业协会最新数据，2022年10月，我国新能源汽车产销分别为76.2万辆和71.4万辆，依然保持高速增长态势。汽车湘军的成绩表现不凡，目前湖南每生产2辆汽车，就有1辆是新能源车。某工厂在一段平直道路上进行新能源汽车性能测试，汽车发动机的额定功率为200kW，从时刻启动由静止开始做匀加速直线运动，时刻达到额定功率，速度达到，之后汽车保持额定功率不变继续做直线运动，时刻汽车达到最大速度，已知汽车（含驾驶员）的质量为2000kg，汽车所受阻力恒定为4000N，g取10m/s2，下列说法正确的是（）A．汽车匀加速直线运动的加速度B．汽车匀加速直线运动的时间C．汽车保持功率不变做直线运动的位移大小为1000mD．0~3.5t0时间内汽车的位移大小为1250m8．（2023·湖南株洲·校联考模拟预测）随着中国国产越野车行业的发展，各种型号的国产车车主喜欢到网红打卡地进行越野尝试，如图是某种型号的越野车体验现场，其中AB段为水平段，BC段为斜坡段（斜坡的倾角为37°，长度为30m），CD为竖直面内的圆弧面，CD与斜面BC相切于C点，圆心在O处，半径OD与竖直方向的夹角为60°且半径R＝30m，假定越野车的质量为2t，发动机能输出的最大功率为200kW，当其在斜坡上以10m/s的速度匀速行驶时，发动机需要输出140kW的功率，已知越野车在斜坡上所受的摩擦阻力是水平面所受摩擦阻力的一半，圆弧面光滑，并且重力加速度g取，，，下列说法正确的是（

）A．当越野车在水平面上以10m/s的速度匀速行驶时，发动机需要输出的功率为20kWB．当越野车在斜坡上的速度为10m/s时开始以最大功率加速，则此时其加速度大小为C．若从B点出发，越野车到达D点，则发动机至少要工作3sD．越野车在斜坡上所受的摩擦阻力为1000N三、解答题9．（2023·黑龙江哈尔滨·哈师大附中校考模拟预测）某品牌电动自行车的主要技术参数如表所示。已知小明同学的质量为，当他骑该车行驶时，他和车所受的空气阻力大小与瞬时速率成正比，比例系数为。设行驶过程中车子所受路面的阻力大小恒定。整车质量（含电池）最大载重电动机额定输出功率（1）若车子的驱动力为、速率为时，车子匀速行驶；若车子的驱动力为、速率为时，小明和车子的加速度为。求行驶过程中车子所受路面的阻力大小和比例系数；（2）若车传动与变速系统因内部机件摩擦而损耗的功率与车的瞬时速率成正比，比例系数。当车子以额定输出功率在非机动车道上匀速行驶时，判断该车是否符合在非机动车道上行驶的最高限速这一道路法规要求，通过计算说明理由。10．（2023·山西运城·统考二模）在一条平直公路上，甲、乙两车（看成质点）同时经过某路标并开始计时，两车运动的v-t图像如图所示，甲以v1做匀速直线运动，乙先做初速度为v2的匀减速直线运动，两车在t1时刻相遇，相遇后乙接着做匀加速直线运动，且加速度大小是匀减速直线运动的一半，乙车的质量为m，受到地面摩擦力大小不变，做减速运动时汽车发动机关闭，空气阻力不计，求：（1）乙车在t1时刻的加速度和匀加速直线运动时牵引力大小；（2）乙车再次与甲车相遇时牵引力的功率。考点3：机车启动中的变力做功问题（1单选+1多选+1解答）一、单选题1．（2023·辽宁沈阳·沈阳二中校考模拟预测）“碳中和”、“低碳化”、“绿色奥运”是北京冬奥会的几个标签。本次冬奥会运行超1000辆氢能源汽车，是全球最大的一次燃料电池汽车示范。某款质量为M的氢能源汽车（如图所示）在一次测试中，沿平直公路以恒定功率P从静止启动做直线运动，行驶路程x，恰好达到最大速度。已知该车所受阻力恒定。下列判定正确的是（）A．启动过程中，车做匀加速直线运动B．启动过程中，牵引力对车做的功为C．车速从0增至的加速时间为D．车速为时，车的加速度大小为二、多选题2．（2023·重庆·校联考一模）汽车的动力性可用最高车速、加速能力、爬坡能力三个指标来评定，某汽车检测部门对A、B两款不同型号车的加速能力进行测试，测试时将汽车置于水平的实验路段的一端，使汽车尽快加速行驶，直至汽车达到100km/h。下图为A、B两款汽车从静止开始加速到100km/h的速度-时间（）图象，假设两辆汽车的质量相等，所受阻力相等且恒定不变，则下列说法正确的是（）A．B车的加速性能好于A车的加速性能B．A车加速过程（前7s）的位移可能大于B车加速过程（前14s）的位移C．A、B