机车的启动和运行-2027高考物理（学生版）

机用的启劭命运行

1.（2026云南模拟）我国自主研制的超导电动悬浮列车（如图）于2025年7月首次亮相，速度可达GOOkm/li

以上。某次测试过程中，列车在平直轨道上先以速率“匀速行驶,动力系统提供的驱动力大小为片;一段

时间后，列车关闭动力系统并启动制动系统，做匀减速直线运动直到停止,制动系统提供的制动力方向

与运动方向相反、大小为£（不包括轨道及空气阻力）。已知列车的质量为馆,行驶过程中受到的轨道及

空气阻力恒定，下列说法正确的是（）

A.列车减速过程中的加速度大小。=空邑

m

B.列车减速过程中，制动力E做的功为一看馆"

C.列车在减速过程中行驶的距离c=

D.列车匀速行驶时，动力系统的输出功率为（片+

2.（2026辽宁省名校联盟考试）某动车组由8节车厢组成，其中第1、3、6、8节为动力机车，其它4节为拖

车，4节动力机车输出功率始终相同，一辆动力机.乍输出功率随时间变化的关系图像如图甲所示，动车组

速率随时间变化的关系图像如图乙所示。每节车厢在运动过程中所受阻力均为号、质量均为恒，则

A.动车组能达到的最大速率为余

B.041时间内，动车组运动的路程为吗答定

C.。时刻，第4节车厢对第5节车厢的拉力为具

2%

(B+2)(13T2)-+2mvl

D.益-13时间内，动车组的平均速率为

4耳(13-22)

3.（2025年5月广西桂林市高三二模）若火箭竖直向上发射的初级阶段做如下假设：重力加速度g不变，空

气阻力忽略不计，火箭的质量"，保持不变，加速度Q与速度倒数上的关系图像如图所示。已知图像的

V

横轴截距为b,斜率为k,下列说法正确的是（）

A.火箭的加速度恒定B.火箭的最大速度为春

C.火箭以恒定的功率77次启动D.图像的纵轴截距为一2g

4.（河西区2024—2025学年度第二学期高三年级总复习质量调查（二））力车在平直公路上以恒定加速度

启动，A车启动的同时3车从其旁边沿相同的运动方向匀速驶过。4车追上3车时恰好结束匀加速直

线运动，如图所示为两车的£图像。已知4车的额定功看为P,且A车在运动过程中所受阻力恒定,

则下列说法正确的是（）

A.A车追上B车时，A车的速度大小为2如B.0-力时间内，力车所受合力小于6车所受合力

C.0~白时间内，A车所受牵引力的大小为旦D.0~与时间内，A车所受牵引力做的功为一幻

如

5.列车行驶时受到的总阻力包括摩擦阻力和空气阻力，某列车以仍=180km/h的速度在平直轨道上匀速：

行驶，此时空气阻力与摩擦阻力大小之比为2：3,牵引力的功率约为2000kWo假设摩擦阻力恒定，空：

气阻力与列车行驶速度的平方成正比，则该列车以02=360km/h的速度在平宜轨道上匀速行驶时牵引：

_________B

力的功率约为（）

A.4400kWB.8000kWC.8800kWD.16000kW

6.（2025・山东卷⑸一辆电动小车上的光伏电池，将太阳能转换成的电能全部给电动机供电,刚好维持小车

以速度。匀速运动,此时电动机的效率为50%。已知小车的质量为zn,运动过程中受到的阻力，=配依

为常量），该光伏电池的光电转换效率为〃，则光伏电池单位时间内获得的太阳能为（）

A2k"BhpCkv2-]-Trw2口2kv2+mv2

,〃2?^2〃*

7.（2025•广东佛山模拟）国际联运列车从开通至今已经完成2万多次运输。列车采用内燃加锂电池的混合

助力电传动方式进行驱动，整车最大功率为750k,V,行驶过程中受到的阻力恒定，速度最高为108

km/h,已知列车的总质量为5X10"kg,列车以最大功率启动，下列说法正确的是（）

A.行驶过程中列车受到的阻力为2.5XKTN

B.以最大速度行驶时，列车1小时内通过的位移一定是108km

C.列车以15m/s的速度行驶时加速度是1nVs2

D.列车加速过程中的平均速率是15m/s

8.（2025•湖南长沙模拟）一辆质量为小的小汽车在水平地面上由静止开始运动，其功率随速度的变化关系

如图所示，其中48段平行于。轴，汽车匀速运动阶段的速度为&8。根据图像，下列说法正确的是

（）

p

AB

A.速度增大到小的过程中,汽车的加速度逐渐减小，当。=心时，a=0

B.汽车与地面间的摩擦力大小为用=旦

C.在05段汽车的位移为电=、

D.若段汽车的位移为c,则46段汽车运动的时间t=驾左皿+红

2avB

9.（2024.辽宁辽阳・模）•电动玩具汽车启动时，以额定功率沿直线加速并达到最大速度，其加速度。与速

度倒数1的关系图像如图所示。已知电动玩具汽车受到的阻力大小恒为100N,重力加速度大小9=

10nVs2o则电动玩具汽车的额定功率和最大速度分别为（）

八

1

2

2

m

A.200W2m/sB.100W4nVsC.10()W2m/sD.200W4m/s

10.复兴号动车实现了速度350km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的乂一重大标志性成果。一列

质量为馆的动车，初速度为功，以恒定功率尸在平直轨道上运动，经时间£达到该功率下的最大速度?”,

设动车行驶过程所受到的阻力/保持不变。动车在时间£内（）

A.做匀加速直线运动B.牵引力的功率。="儿

C.当动车速度为半时，其加速度为薪D.牵引力做功此步碌一如说

11.（多选）（2025•湖南长沙高三月考）一辆质量m=2.0xIO：，kg的无人萝卜车，以&=36km/h的速度在平

直路面上匀速行驶,此过程中发动机功率R=12k\V。当系统探测到前方有障碍物时，主动刹车系统立

即撤去发动机驱动力，同时施加制动力使车辆减速。在制动过程中，系统提供的制动功率2=24kW,

萝卜车经过①=萼m停下来，不计传动装置和热损耗造成的能量损失，下列说法正确的是（）

O

A.萝卜车匀速行驶过程中所受的阻力大小为800N

B.萝卜车刚进入制动状态的瞬间，其所受合力大小为4800N

C.制动过程萝卜车的速度为5m/s时,加速度大小为31口6

D.萝卜车从刹车到停止经历的时间为3.2s

12.（2025・八省八校联考）在某次高铁试运行过程中，质量为m的列车从静止开始做直线运动，加速度随时

间的变化关系如图所示，力时刻达到最大功率，力~益内列车保持最大功率运行，假定运行过程中，列车受

到阻力的大小恒为重力的k倍，重力加速度大小为g,图中断、£1、益均为已知量，则下列说法正确的是

（）

A.0〜打内，列车的牵引力大小为77mo

B.列车的最大功率为£（所阳+?720））4由

C.内，牵引力的平均功率之比为

12Tl

D.0〜小£I~£2内，牵引力做功之比为、

2（—――）

13.（多选）某公交车从静止开始以恒定加速度做直线运动,其速度与时间关系如图所示，公交车的额定功率

为100kW,连车带人总重1£,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力，下列说法正确的是（）

q..................

A.公交车所受阻力为5x104NB.所受阻力为公交车（包括人）重力的:倍

C.公交车的实际功率先增大后不变D.0〜20s内，公交车所走的路程为565m

14.（多选）一辆新型锂电池电动车在水平的直轨道上由静止开始以1（）kW的恒定功率加速前进，电动车瞬

时速度的倒数和瞬时加速度Q的关系图像如图所示，已知电动车在直轨道上运动时受到的阻力大小不

变，电动车从起点到达到最大速度所用的时间为30s。下列说法正确的是（）

A.电动车的质量为10kg

B.电动车所受的阻力大小为500N

C.电动车的速度大小为5n】/s时的加速度大小为60m/s2

D.电动车从起点到达到最大速度时通过的距离为50m

15.2024年7月18日，随着G4006次列车从兰考南站驶出，标志着日兰高铁全线贯通运营。若发车前工作

人员将两列车串联，两列车能以速度。向前方匀速运动，前方列车的输出功率为R,后方列车输出功率

为2,前方列车质量是后方列车质量的2倍,两列车受到的阻力均为自身重力的k倍，则两列车连接处牵

引装置的作用力大小为（）

K+2

C.厅D.平

vv6v

16.（2025・重庆渝中模拟）汽车在平直公路上以速度为匀速行驶,发动机功率为时刻进入另一足够长的

倾斜路面，如图，若保持功率尸继续行驶，到£2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动。假设汽车运动过程中

阻力（不包含重力沿斜面的分刀）大小保持不变，下列图像中能正确表示该汽车运动过程速率。随时间土

变化的是（）

17.（多选）（2025•辽宁期中）如图，为某款新型配送机器人，该机器人可以自动规避道路障碍与往来车辆行

人，实现自动化安全配送的全场景适应。该机器人的额定功率为2.75kW,自身质量为350kg,最大承载

质量为200kg，行驶时该配送机器人受到的阻力为其总重力的0.1倍。重力加速度取g=10口而2,不计

其他摩擦，下列说法正确的是（）

A.该配送机器人空载行驶时,能达到的最大速度为9m/s

B.该配送机器人满载行驶时,能达到的最大速度为2.5m/s

C.若该配送机器人以lm/s?的加速度匀加速满载启动，则做匀加速直线运动的时间为2.5s

D.若该配送机器人以额定功率满载启动，当速度为2ni/s时,其加速度为1.5m/s2

18.（2025•广.东江门二模）一辆玩具赛车在水平直跑道上由静止开始以800W的恒定功率加速前进，玩具赛

车瞬时速度的倒数上和瞬时加速度a的关系图像如图所示，已知玩具赛车在跑道上运动时受到的阻力

v

大小不变，玩具赛车从起点到终点所用的时间为40s,玩具赛车到达终点前已达到最大速度。下列说法

正确的是（）

A.玩具赛车的质量为20kg

B.玩具赛车所受的阻力大小为5。N

C.玩具赛车的速度大小为8m/s时的加速度大小为3m/s2

D.玩具赛车起点到终点的距离为700

19.（2022.浙江6月选考」3）小明代额定功率为1200W、最大拉力为300N的提升装置，把静置于地面的质

量为20kg的重物竖直提升到高为85.2m的平台，先加速再匀速,最后做加速度大小不超过5m/s2的匀

减速运动，到达平台速度刚好为零，。取lOm/sz,则提升重物的最短时间为（）

A.13.2sB.14.2sC.15.5sD.17.0s

20.（10分）（2025年5月福建南平三模）机器狗具备多种运动能力和智能控制系统，可用于工业巡检。某次

巡检时质量m=50kg的机器狗先由静止开始爆发加速，该阶段牵引力功率E=1200W保持不变，速度

达到功=2m/s。接着调整牵引力功率为B=600W,机器狗最终以速度&2=5m/s做匀速直线运动。假

设运动过程中机器狗所受阻力不变，整个运动过程可视为水平面上的直线运动,求巡检过程中

（1）机器狗受到阻力的大小了;

（2）爆发加速阶段，速度达到幼=2m/s时牵引力的大小R及加速度的大小a.

...........»

21.(2024•浙江杭州市统考)某汽车发动机的额定功率为P,汽车质量m=2000kg,当汽车在路面上行驶时

受到的阻力为车对路面压力的0.1倍。若汽车从静止开始以Q为1in/s2的加速度在平直路面上匀加速

启动，ti=20s