功与功率（第2课时）机车启动-人教版高一物理讲义

8.1（第二课时）功与功率（机车启动）（解析版）

题型归纳•内容导航

题型1机械的额定功率和实际功率..................................................2

题型2机车的额定功率、阻力与最大速度...........................................4

题型3机车以额定功率启动的过程及图像...........................................6

题型4机车以恒定加速度启动的过程及v-t图像.....................................10

题型5机车启动时变力做功问题...................................................14

题型6起重机牵引物体类问题....................................................18

，知识详解•考点剖析

机车启动问题

1.两种启动方式的比较

两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动

p-t图和

V-t图匕在0FOki't

（不变）F一吊」*、

PCl—不变今

过程vt0F—v\m

/不变，直至尸例=

OA分析/一%vtap=Futlj

0a-m*

段Fv\

运动加速度减小的加速直线

匀加速直线运动，维持时间，o埸

性质运动

尸一

过程vt0v1n

P

AB分析vm—厂F-F.

居i-mHI1

段

运动

以om做匀速直线运动加速度减小的加速直线运动

性质

"段无/=巳产＞。=00以

自做匀速直线运动

2.三个重要关系式

pp

(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即。m=>式

rmin

中/min为最小牵引力，其值等于阻力尸鼠)。

(2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速度不是最大，

PP

即v=~E<vva=­o

rrm

(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W=P/。由动能定理：Pt-Fwx=^此式经

常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小。

民思提升

解决机车启动问题时的四点注意

(1)首先弄清是匀加速启动还是恒定功率启动。

(2)若是匀加速启动过程，机车功率是不断改变的，但该过程中的最大功率是额定功率，

匀加速直线运动阶段的最大速度小于机车所能达到的最大速度，达到额定功率后做加速度减小

的加速运动。

(3)若是以额定功率启动的过程，机车做加速度减小的加速运动，匀变速直线运动的规律

不适用，速度最大值等于言，牵引力是变力，牵引力做的功可用W—巧可算，但不能用W—

F/cos0计算。

(4)无论哪种启动方式，最后达到最大速度时，均满足P=RPm,尸为机车的额定功率。

I题型通关•靶向提分I

题型1机械的额定功率和实际功率

I.汽车以20m/s的速度在水平路面上匀速行驶，所受到的阻力大小为2X1()3N,此时发动机输出的实际功

率为()

A.4X102WB.4X103W

C.4X104WD.4xlO5W

【答案】C

【知识点】机械的额定功率和实际功率

2

【详解】当汽车在水平路面上匀速行驶时，牵引力大小等于阻力，即有/=/

发动机输出的实际功率等于牵引力与速度的乘积，则有尸=四

其中/=2xl（）3N,v=20m/s

解得尸=4xlO'W

故选C。

2.汽车行驶中牵引力为尸、车速为v,根据尸=所及汽车行驶的实际情况，下列说法正确的是（）

A.〃为汽车发动机的额定功更

B.。为汽车行驶过程中发动机的平均功率

C.汽车匀速行驶中，若阻力一定，车速越大，发动机的功率越小

D.汽车发动机的功率达到最大时，可通过降低车速来增大牵引力

【答案】D

【知识点】机车的额定功率、阻力与最大速度的关系、机械的额定功率和实际功率

【详解】A.题目未说明汽车处于额定功率工作状态，。=后，中的?是实际功率，而不一定是额定功率,

选项A错误。

B.公式P二八，计算的是瞬时功率，而非平均功率，选项B错误。

C.匀速时牵引力尸等于阻力f,故尸=户。若f一定，u越大，P越大，选项C错误。

D.当功率匕然最大时，由尸=塌可知，降低车速£会增大牵引力尸，选项D正确。

V

故选D。

3.一辆汽车保持额定功率P行驶。当汽车的速度为v时，此时牵引力的大小为（）

PV

A.PvB.-C.Pv2D.-

vP

【答案】B

【知识点】机械的额定功率和实际功率

【详解】根据

P=Fv

此时牵引力的大小为

F）

故选H

4.一质量为〃，的车厢在平直轨道上行驶，当速度为I，时，车厢所受牵引力为凡阻力为了,则此时车厢所

受牵引力的功率为（)

A.FvB.AC.（F-/）vD.（F+/）v

【答案】A

【知识点】机械的额定功率和实际功率

【详解】牵引力对车厢的牵引功率等于牵引力与速度的乘积，即

P=Fv

故A正确，BCD错误；

故选Ao

题型2机车的额定功率、阻力与最大速度

5.高铁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4,后

方列车输出功率为A，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为（）

AiR

A.--------D.----------

VV

C.3D.j

3v6v

【答案】C

【知识点】机车的额定功率、阻力与最大速度的关系

【详解】两列车串联匀速运动，速度均为L设后方列车质量为则前方列车质量为2m.

前方列车阻力f\=k%ng=Iking

后方列车阻力，2=匕mg=kmg

前方列车牵引力6=工，后方列车牵引力F—

vv

设连接处作用力为T（定义T为前方列车对后方列车的作用力，T>0表示拉力，方向向前）。

对前方列车，合力为零：区一7一25唱=0

v

对后方列车，合力为零：殳+T-kmg=0

v

由上式联立得7=1%，故C正确。

3v

故选C。

6.一辆质量机=2.0t的载重汽车，以u=36km/h的速度在平直路面上匀速行驶，此过程发动机功率

4

P=60kW,假设运动过程中汽车所受阻力与车重的比值恒定，g取10m/s2,则下列说法正确的是（）

A.汽车受到的阻力为I666.7N

B.汽车所受阻力与车重的比值为0.3

C.若汽车关闭发动机，40s后汽车速度大小为2m/s

D.汽车卸掉货物之后，汽车质最为12,当汽车功率仍为尸时，汽车最大速度为20m/s

【答案】B

【知识点】牛顿第二定律的初步应用、机车的额定功率、阻力与最大速度的关系

p

【详解】A.汽车受到的阻力大小为/=2=6000N,故A错误；

v

B.汽车所受阻力与车重的比值为二=。3,故B正确；

Mg

C.关闭发动机后，汽车受阻力匀减速，根据牛顿第二定律可得〃冲=7凶

解得a=3m/s2

vin

汽车停止所用时间为“=2<40s

故40s后速度为0,故C错误；

D.卸货后质量加=L2t=1200kg

阻力r=k/Wg=O.3xl2OOxlON=36OON

功率不变，最大速度%x=）=券"=16.67m/s,故D错误。

故选Bo

7.动车组是几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢编成一组。假设有一动车组由六节车厢连接而成,

每节车厢的总质量均为〃?=8xl0』kg。其中第一节、第二节带动力，他们的额定功率4=£=2xl07W（加

速过程中，当所需总功率未达到第•节车厢的额定功率P/时，仅第•节车厢提供动力），车在行驶过程中

阻力恒为重力的0.1倍（g取lOm/s?）求：

（1）该动车组的最大行驶速度：

（2）若动车组以Im/sz的加速度匀加速启动，求/=10s时，第一节和第二节车厢之间的拉力。

【答案】（l）83.3m/s

（2）8X105N

【知识点】机车的额定功率、阻力与最大速度的关系、牛顿第二定律的初步应用

【详解】（1）对整列动车，当前两节都输出额定功率且总牵引力等于总阻力时，动车速度最大。

前两节都输出额定功率尸-々+£一户m

牵引力等于总阻力/=（）/x6〃也

联立解得该动车组的最大行驶速度vm=83.3m/s

（2）当，=10s时，该动车组的行驶速度匕=R=10m/s

P

假设只有第♦节车厢提供动力，输出功率为P，则=

得P=96xl（）6wvR

故假设成立，即，=10s时只有第一节车厢提供动力。

设第一节和第二节乍厢之间拉力的值为％,对后五节乍厢由牛顿第二定律得=5〃以

其中人=O.lx5〃?g

解得4=8x10、

8.质量为2.51的汽车，发动机的额定功率为30kW,在水平路面上能以20m/s的最大速度匀速仃驶，则汽

车在该水平路面行驶时所受的阻力为No如果在额定功率不变时，需要上坡，应当（选填"增大”

或“减小”）汽车的速度。

【答案】1.5x103减小

【知识点】机车的额定功率、阻力与最大速度的关系

【详解】［I］汽车在水平面上以最大速度匀速行驶时，牵引力等于阻力，发动机的功率等于额定功率，则有

%=用

3Oxl3

即r=-^=ON=1.5xlO5N

・%20

⑵如果在额定功率不变时，需要上坡，则需要增大牵引力，根据p=n可知，应当减小速度。

题型3机车以额定功率启动的过程及图像

9.分别用丫、。、F、户表示机车运动的速度、加速度、牵引力和功率，则下列四个物理量与时间的图像，

能表示机车以恒定功率启动的是（）

6

【答案】c

【知识点】以额定功率启动

【详解】ABC.机车的牵引力为广二/

根据牛顿第二定律可得尸-/=，加

机车以恒定的功率启动，开始一段时间，机车的速度随时间增大，牵引力减小，加速度减小，机车做加速

度减小的变加速运动，当牵引力等于阻力，机车做匀速运动，故AB错误，C正确；

D.在D图中，开始一段时间，机车的功率逐渐增大，则机车的功率不恒定，故D错误。

故选C。

10.如图所示，汽车以恒定的功率通过路面"段和〃段为斜面，历段水平。汽车以速率以匀速通

过曲段，6时刻经过〃，4时刻经过J&时刻经过d,到达c点和〃点前均已匀速且在安全速度范围内。

若汽车行驶过程所受空气阻力和摩擦阻力的大小不变，到达力、。、d点的速率分别表示为以、匕.、%汽

车通过路面abed的速率-随时间I变化的图像可能是（）

【答案】D

【知识点】以额定功率启动

【详解】汽车行驶过程所受空气阻力和摩擦阻力的大小为耳，时段与水平面间的夹角为。，〃段与水平面

间的夹角为夕，汽车行驶过程中发动机的功率为尸。

由题意可知，0~乙汽车沿斜面向上做匀速直线运动，则牵引力6=6+mgsina

PP

则汽车在ab段行驶的速率为以=三=J—~~—

耳F（+mgsma

PP

汽车到达（?点时，牵引力入=6，则汽车到达。点时的速率为匕=丁=下

则匕>Vb;

A~4汽车先做加速运动再做匀速运动，该阶段有P=4

根据牛顿第二定律有尸一6=/皿

由干汽车的发动机功率不变，随着汽车速度逐渐增大，牵引力逐渐减小，则汽车的加速度逐渐减小，即汽

车做加速度减小的加速运动，即KT图线的切线斜率越来越小直至做匀速直线运动：汽车到认d点时，牵

引力鸟="-mgsinQ

PP

则汽车至|」达△点时的速率为力=尸=T———

写Ff-mgsinp

则力>/；

4汽车先做加速运动再做匀速运动，该阶段有

根据牛顿第二定律有广+〃?gsin/7-6=〃也

由于汽车的发动机功率不变，随着汽车速度逐渐增大，牵引力逐渐减小，则汽车的加速度逐渐减小，即汽

车做加速度减小的加速运动，即VT图线的切线斜率越来越小直至做匀速直线运动。

故选D。

11.智能网联汽车也将是未来的趋势。假设某智能网联汽车在平直路面上启动后的牵引力尸随时间1变化的

图像如图所示.已知该汽车以额定功率启动,在平直路面上运动的最大速度为%,所受阻力恒定,由此可

知该汽车（）

O

o

8

A.在。〜％时间内做加速度增大的加速运动B.额定功率为2人„

C.启动后速度为飞时的加速度为2D.在。~。时间内位移等于学

2m2

【答案】C

【知识点】以额定功率启动、牛顿第二定律的初步应用

【详解】A.在。〜加时间内牵引力尸逐渐减小，汽车在平直路面上启动由牛顿第二定律有E/=〃也

则汽车做加速度减小的加速运动，故A错误；

BC.汽车运动的最大速度为加，可得额定功率为尸于环

而启动后速度为2时，有尸=兄2

22

由牛顿第二定律Fi-f=nuu

联立解得

m

故B错误，C止确；

D.若0〜的时间做匀加速直线运动，则位移为啊=会1。

而汽车在0〜加内做的是加速度减小的直线运动，若其位移一定小于竽，故D错误。

故选C。

12.某人骑着电动车以速度跖在尸0时刻冲上•倾角为夕的斜坡。保持电动车牵引力功率不变，片〃时刻速

度达到稳定.右念时刻将功率调到最大且保持不变，时车速又达到稳定。电动车的速度v随时间，的变化

关系如图所示。已知电动车的质量为M，车主的质量为〃?，电动车及车主整体受到的阻力大小/恒定，重力

加速度为g，则（）

A.。~乙电动车牵引力的功率为1%

B.电动车在。~乙和两个过程中牵引力的功率之比2：3

3

C.。~乙时间内，电动车运动的距离小于

4

D.E2T3时间内（不含G）电动车的加速度大小一定大于刀加。

【答案】BC

【知识点】以额定功率启动

【详解】A.在6时间内，整体匀速向上，对整体受力分析可知，整体受到的牵引力

£=Mgsin0+nigsin0+f

则功率R=£•?=(Mgsin0+mgsin0+，)个,故A错误；

B.4时刻将功率调到最大且保持不变，4时刻之后，车速又达到稳定匀速向上，对整体受力分析可知，整

体受到的牵引力用=图sin。+mgsin。/

3,3

则功率P2=F2--V0=(Mgsin9+/〃gsine+/)--v0

则0~4和，2~，3两个过程中牵引力的功率之比［：鸟=2：3,故B正确；

L吟］3

C.假设整体做匀变速直线运动，则。~八时间内的位移4=—力

由|，一/图可知，电动车0~4间内的位移小于故C正确；

D.4时刻，对整体受力分析.，由牛顿第二定律可得尸-吸sin8-〃7gsine-/=(M+m”

p3

4对亥U，牵弓।力尸=M=5（MgsinO+，咫sine+/）

2

_Mgsin。+mgsin0+f

解得〃=垢E——

故无法判断。大小，故D错误。

故选BCo

题型4机车以恒定加速度启动的过程及v・t图像

13.新能源汽车是指采用非常规的燃料作为动力来源的汽车。次测试某品牌新能源汽车的性能时，得到

该汽车在水平的公路上做直线运动的UT图像如图所示。已知汽车质量为2米10%8，限定最大功率为1001<\¥,

匀加速阶段0-乙内的加速度大小为2.5m/s2,/.时刻汽车达到限定的最大功率并保持功率不变，运动过程中

阻力恒定。下列说法正确的是()

10

A.汽车受到的阻力大小为4xlO*N

B.图像中。=4

C.在0~11s内，汽车牵引力做的功为9xlO'J

D.因不知道G是否大于11,故无法求出在0-Us内汽车牵引力做的功

【答案】BC

【知识点】机车的额定功率、阻力与最大速度的关系、以恒定加速度启动

【详解】A.当汽车达到最大速度％=2()m/s时，牵引力等于阻力，此时功率达到最大值，故阻力

/="=1OQ^1O5N=5OOON,故A错误；

%2°

P

B.匀加速结束时汽车功率达到最大值，则有7一/=，加

因为匕=叫

其中”=2.5m/s2,联立解得％=4s,R=10m/s

故B正确；

CD.在L=4s时间内，对汽车，根据牛顿第二定律有片一-=〃也

解得牵引力耳=10000N

则汽车牵引力做的功叱二月x44=2xl()5j

4s~lk汽车牵引力做的功叱=Px(lls-4s)=7xl05j

故O~lls时间内汽车牵引力做的功卬=叱+1匕=9、10叮，故C正确，D错误。

故选BCo

14.某电动汽车在平直路面上做性能测试，将运动简化处理后，其1，一/图像如图所示。若整个过程中汽车

受到的阻力恒定，则下列关于汽车牵引力厂及其功率尸随时间/变化的图像可能正确的是()

【知识点】以恒定加速度启动

【详解】AB.运动过程分三段：匀加速、匀速和匀减速

匀加速阶段：根据尺-7=，〃％,及为定值，”

匀速阶段：

匀减速阶段：根据/-6=勿4，6为定值，^<f

AB错误：

CD.。~乙阶段：牵引力K恒定，速度-均匀增加。根据尸=人，，功率。随时间Z线性增加；

乙~，2阶段：汽车做匀速运动，速度保持不变。牵引力尸2恒定，功率P保持不变。所以功率P是一条水平直

线；

邛介段：牵引力居恒定，速度均匀减小，根据尸二网,功率P随时间线性减小，直到4时刻速度为0。

在每段运动的衔接点处，因牵引力减小（从"减小到尸2,从弱减小到招）功率会突变减小，导致图像不连

续，C正确、D错误。

故选C。

15.•质量为，〃的汽车沿平直的公路由静止开始启动，通过计芽机描绘了汽车牟引力的功率关于时间的变

12

化规律，整个过程中汽车所受的阻力为/,%时刻汽车达到额定功率。已知汽车启动瞬间的牵引力为尸=37,

22时汽车的速度刚好达到最大。则下列说法正确的是（）

A.0~。时间内，汽车的加速度逐渐增大B./。~2%时间内，汽车的加速度保持不变

C.汽车的最大速度为幽D.（）~。时间内，汽车的位移为应

2机

【答案】C

【知以点】匀变速直线运动位移与时间的关系、机车的额定功率、阻力与最大速度的关系、以恒定加速度

启动

【详解】A.假设在时间内汽车做匀加速直线运动，设加速度为经时间f的速度为□二a

则汽车的瞬时功率为P=&=&〃

可知P-t图像的斜率为k=Fa

由图可知，在0~九时间内PT图像的斜率2保持不变，而尸=3/,故加速度也保持不变，故在Of

r

时间内汽车做匀加速直线运动，假设成立，故A错误；

B.由题知，在％~2/。时间内汽车的功率已达到额定功率，根据尸二8

可知当速度丫继续增大时，牵引力尸减小，根据牛顿第二定律有尸=

可知加速度不断减小，故B错误；

C.在0~1。时间内汽车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律公尸-/=痴

解得。二女

m

在4时刻汽车的速度为V=%=也

且在＜0时刻汽车达到额定功率，则有庶=用，="2

tn

当加速度为零时速度最大，此时牵引力最小，大小为F'=f

根据《二F'k

解得汽车的最大速度为%3、=处，故C正确：

tn

D.在。~1。时间内汽车做匀加速直线运动，则汽车的位移为x应，故D错误。

2m

故选C。

16.一辆汽车在平直公路上由静止开始启动，发动机的输出功率与汽车速度大小的关系如图所示，当汽车

速度达到80km/h后，发动机的功率保持200kW不变，汽车能达到的最大速度为180km/h。已知运动过程中

汽车受到的阻力恒定，汽车的质量为2.0xl（）3kg,则（）

A.汽车受到的牵引力始终是恒力B.牵引力的施力物体是发动机

C.汽车受到阻力大小为9000ND.匀加速过程的位移大小约为100m

【答案】D

【知识点】机车的额定功率、阻力与最大速度的关系、以恒定加速度启动

【详解】A.当汽车的功率达到最大，根据P=H可知，速度增大时，牵引力减小，故A错误；

B.汽车真正受到的牵引力是“地面对车轮向前的摩擦力”，而非发动机直接施力，故B错误；

p

C.汽车能达到的最大速度为180km/h,此时牵引力等于摩擦力，有/=F=[=4000N,故C错误;

v

D.匀加速阶段的牵引力为尸=C=9000N

v

加速度为二X=2.5m/s2

m

根据速度-位移公式有％==、100m,故D正确；

2a

故选D。

题型5机车启动时变力做功问题

17.一列质量为，〃的动车，初速度为%,以恒定功率尸在平直轨道上运动，该功率下能达到的最大行驶速

度为%，假定动车行驶过程中所受阻力保持不变。则在加速阶段（）

14

p

A.动车的加速度保持不变B.动车受到阻力大小为一

嗑

C.动车受到阻力大小为丁D.牵引力做功卬=彳一/〃说

【答案】B

【知识点】求解机车启动时变力做功问题、以额定功率启动、机车的额定功率、阻力与最大速度的关系

【详解】A.根据尸二人，

由「功率恒定，速度增大，则牵引力减小，根据牛顿第二定律可知，动车先做加速度减小的加速运动，当

牵引力与阻力平衡时，加速度为0,速度达到最大值，动车开始做匀速直线运动，故A错误；

BC.结合上述，当速度达到最大值时有而%=加0

P

解得/=一,故B正确，C错误；

嗑

D.根据动能定理有W+叱=］成「，〃片

解得牵引力做功片-吗，故D错误。

故选B,

18.已知汽车在平直路面上由静止启动，阻力恒定，最终达到最大速度%后以额定功率匀速行驶，ab.cd

平行于y轴，儿反向延长线过原点。，汽车质量为加，图为汽车速度和牵引力的图像，已知M、K、6、

%，下列说法正确的是（）

A.汽车额定功率为8％

B.汽车从〃到c过程作变加速运动

C.汽车匀加速运动持续的时间为

D.汽车从。到〃过程克服阻力做功

2亿一人）开

【答案】ABD

【知以点】求解机车启动时变力做功问题、以恒定加速度启动

【详解】B.图中帅段图像过程中，牵引力一定，根据牛顿第二定律可知，该过程汽车做匀加速直线运动,

速度增大，功率增大，在。点功率达到额定功率，之后以额定功率运动，根据尸-/二4="丫

前看价a=­y--

MvM

速度增大，加速度减小，即在儿段图像，汽车做加速度减小的变加速运动，故B正确；

A.结合上述可知，在反段,速度增大，加速度减小，牵引力减小,当牵引力与阻力平衡时，汽车速度土

到最大值，汽车做匀速直线运动，可知，汽车额定功率为4=6%

故A正确；

C.结合上述,汽车在时段过程中，汽车做匀加速直线运动，根据£-了二M"o，/=耳H=居喙=丸1，V,=aoto

MFv

解得“不而2m

故C错误；

D.汽车从。到方过程，根据动能定理有片%-W克片

其中飞=5

在b点，功率达到额定功率，则彳i4=片匕，%=6％

解得%=2（；%尸

2s一切片

故D正确。

故选ABD。

19.某汽车发动机的额定功率为60kW,汽车的质量为1.5吨，当它在水平长直公路上行驶时，所受阻力恒

为车重力的0.1倍，己知重力加速度g=l（）m/s2,求：

（1）汽车能达到的最大速度;

16

(2)若汽车从静止开始以lm/s2的加速度做匀加速直线运动，此过程能维持多长时间；

(3)若汽车以额定功率启动，并行驶了30s,已知此时已达到最大速度，此过程汽车行驶的路程。

【答案】(l)40m/s

(2)20s

(3)4(X)m

【知识点】求解机车启动时变力做功问题、以恒定加速度启动、机车的额定功率、阻力与最大速度的关系

【详解】(1)汽车匀速行驶时，速度达到最大，则有=吆=1.5X1()3N

p

此时汽车的最大速度为%=^=40m/s

F

(2)设汽车匀加速运动的时间为f,此阶段汽车的牵引力为尸，由牛顿第二定律可得尸-/=〃"

解得r=3x10^

此时汽车的速度为V=4=20nVs

故汽车匀加速运动的时间”上=2S

a

(3)设汽车此时通过的路程为s,由动能定理可得力'-力=?即3

结合上述结论解得s=400m

20.一辆质量为2xlgkg的汽车，发动机的最大牵引功率为80kW,汽车在平直公路上行驶所受阻力/大小

恒为4X1O3N,求：

(1)汽车行驶的最大速度多大；

(2)若汽车以最大牵引功率启动，当汽车速度达到5m/s时，加速度多大；

(3)若汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，求匀加速运动的时间；

(4)汽车以2m/s2的加速度匀加速启动，求6秒钟内汽车牵引力做的功。

【答案】(l)20m/s

(2)6ni/s2

(3)5s

(4)2.8xl05J

【知识点】求解机车启动时变力做功问题

【详解】(1)速度最大时加速度为零，则牵引力户/4x103

根据P=Fvm

代人数据解得v,„=20m/s

(2)当速度i，=5m/s时，根据P=Fu

代入数据解得F=16X103N

根据牛顿第二定律有尸-/=

解得a=6m/s2

(3)根据牛顿第二定有尸一/=，M

代人数据解得尸=8xl(PN

根据P=Fv

代人数据解得xIOm/s

根据v=at

代入数据解得/=5s

(4)在前5s内叱=/f=2xl()5j

在第6s内吗=P'r=8xl(TJ

则6秒钟内汽车牵引力做的功W=W/+W2=2.8xlO$J

题型6起重机牵引物体类问题

21.我国的“XCA4000”轮式起重机被誉为“全球第一吊”，XCA4000将质量机的重物悬空静止后，由静止开

始以加速度为。竖直向上匀加速提升重物，经过时间［达到额定功率，XCA4000达到额定功率后又经过时间

4重物开始匀速上升，忽略空气阻力，则()

A.起重机的额定功率为

B.重物的最大速度为心幽

C.匀加速阶段，重物机械能增量为:

D.变加速阶段，重物机械能增量为("四+〃也)/

【答案】AB

【知识点】起重机牵引物体类问题

18

【详解】A.由静止开始以加速度为。竖直向上匀加速提升重物，经过时间r达到额定功率，起重机输出功

率达到额定功率后，功率不再增加，此时起重机的牵引力为/=，噌

此时速度为u=@

则此时起重机的功率即起重机的额定功率为尸=»=(6g+，次，故A正确;

B.当起重机对重物的拉力等于重物的重力时，重物达到最大速度尸="吆%

P(mg+ina)at,,〜人

则％=---=------------，故B止确；

mgmg

C.根据公式工=3。/

外力做功为W=心

解得

重物增加的机械能等于起重机对重物做的功，因此重物的机械能增量为:(mg+松”尸，故C错误；

D.变加速阶段起重机对重物做的功等于重物增加的机械能，在该阶段起重机功率不变，起重机做功为

W=Pf=(mg+Ma%,故D错误;

故选ABO

22.如图所示，起重