專題28機(jī)車啟動(dòng)問題1.兩種啟動(dòng)方式以恒定功率啟動(dòng)以恒定加速度啟動(dòng)P-t圖象和v-t圖象OA段過程分析v↑?F=Pv↓?a=F?a=F-F阻m不變?F不變P=Fv↑直到P運(yùn)動(dòng)性質(zhì)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)勻加速直線運(yùn)動(dòng),維持時(shí)間t0=vAB段過程分析F=F阻?a=0?vm=Pv↑?F=P額v↓?a=運(yùn)動(dòng)性質(zhì)以vm做勻速直線運(yùn)動(dòng)加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)BC段無F=F阻?a=0?以vm=P額2.三個(gè)重要關(guān)系式(1)無論哪種啟動(dòng)過程,機(jī)車的最大速度都為vm=P額(2)機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)時(shí),勻加速過程結(jié)束后功率最大,速度不是最大,即v=P額F<vm=(3)機(jī)車以恒定功率運(yùn)行時(shí),牽引力做的功W=Pt,由動(dòng)能定理得Pt-F阻x=ΔEk,此式經(jīng)常用于求解機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)過程的位移、速度或時(shí)間。3.四個(gè)常用規(guī)律：①P＝Fv。②F－Ff＝ma。③v＝at(a恒定)。④Pt－Ffx＝ΔEk(P恒定)?！镜淅?】[水平面——以恒定功率啟動(dòng)]（多選）復(fù)興號(hào)動(dòng)車在世界上首次實(shí)現(xiàn)速度350?km/?自動(dòng)駕駛功能，成為我國(guó)高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標(biāo)志性成果，一列質(zhì)量為m的動(dòng)車，初速度為v0，以恒定功率P在平直軌道上運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t達(dá)到該功率下的最大速度vm，設(shè)動(dòng)車行駛過程所受到的阻力F保持不變，動(dòng)車在時(shí)間t內(nèi)(

A.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B.牽引力的功率P=Fvm

C.牽引力做功

D.在時(shí)間t內(nèi)行駛的距離【典例2】[傾斜斜面——以恒定功率啟動(dòng)]質(zhì)量為1.0×103kg的汽車，沿傾角為30°的斜坡由靜止開始沿斜坡向上運(yùn)動(dòng)，汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受摩擦阻力大小恒為2000N，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為4.9×104W，開始時(shí)以額定功率啟動(dòng)(g取10m/s2)。求：

【典例3】[水平面——以恒定加速度啟動(dòng)]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為40kW，質(zhì)量為2000kg，汽車在水平路面上行駛時(shí)受到阻力為車重的0.1倍，取g=10m/s2，若汽車從靜止開始保持1m/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了800A.汽車在水平路面上能達(dá)到的最大速度為20m/s

B.汽車勻加速的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為10s

C.當(dāng)汽車速度達(dá)到16m/s時(shí)，汽車的加速度為0.5m/s2

D.【典例4】[傾斜斜面——以恒定加速度啟動(dòng)]汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60?kW，汽車的質(zhì)量為4噸，當(dāng)它行駛在坡度為α(sin?α=0.02)的長(zhǎng)直公路上時(shí)，如圖所示，所受摩擦阻力為車重的0.1倍(g取10?m/s(1)汽車所能達(dá)到的最大速度；(2)若汽車從靜止開始以0.6?m/s(3)當(dāng)汽車以0.3?m/s【典例5】[與運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象結(jié)合的機(jī)車啟動(dòng)問題一]質(zhì)量m=200kg的小型電動(dòng)汽車在平直的公路上由靜止啟動(dòng)，圖象甲表示汽車運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系，圖象乙表示汽車牽引力的功率與時(shí)間的關(guān)系。設(shè)汽車在運(yùn)動(dòng)過程中阻力不變，在18s末汽車的速度恰好達(dá)到最大。則下列說法正確的是(????)A.汽車受到的阻力200N

B.8s?18s過程中汽車牽引力做的功為8×104J

C.汽車的最大牽引力為800N

D.【典例6】[與運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象結(jié)合的機(jī)車啟動(dòng)問題二]（多選）某電動(dòng)汽車的生產(chǎn)廠家在測(cè)試電動(dòng)汽車的性能時(shí)，司機(jī)駕駛質(zhì)量為m的電動(dòng)汽車以恒定的功率P保持速度v0做勻速直線運(yùn)動(dòng);t=0時(shí)刻司機(jī)繼續(xù)踩下油門，使電動(dòng)汽車的功率立即變?yōu)樵瓉淼?倍，此后的過程保持該功率不變，3t12時(shí)刻后司機(jī)松開油門立即剎車，經(jīng)過一段時(shí)間電動(dòng)汽車停止運(yùn)動(dòng)，假設(shè)整個(gè)過程中電動(dòng)汽車始終沿直線運(yùn)動(dòng)，所受阻力為恒力。通過速度傳感器測(cè)出t=0時(shí)刻后汽車的v?t圖象，如圖所示，圖中的坐標(biāo)值均為已知量。則下列說法正確的是A.t=0時(shí)刻踩下油門后瞬間，電動(dòng)汽車的加速度大小為2Pmv0

B.t=0時(shí)刻踩下油門后瞬間的牽引力與t1時(shí)刻后的牽引力大小之比為1:1

C.剎車過程中，由制動(dòng)產(chǎn)生的作用力大小為2m【典例7】[與運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象結(jié)合的機(jī)車啟動(dòng)問題三]如圖甲所示，水平面上一質(zhì)量為m的物體在水平力F作用下加速運(yùn)動(dòng)，力F的功率P=30W保持恒定，運(yùn)動(dòng)過程中物體所受的阻力f大小不變，物體速度最終達(dá)到最大值vmax，此過程中物體速度的倒數(shù)1v與加速度a的關(guān)系圖像如圖乙所示。根據(jù)圖像所給信息可知以下說法中錯(cuò)誤的是(????)A.f=3N

B.m=1kg

C.v?max=10m/s

D.【典例8】[與運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象結(jié)合的機(jī)車啟動(dòng)問題四]（多選）一輛汽車從靜止開始以恒定功率P啟動(dòng)，若汽車行駛過程中受到的阻力恒定，其加速度與速度的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示，圖像斜率為k，橫截距為b，則（）A.汽車所受阻力為Pbk

B.汽車的質(zhì)量為Pk

C.汽車的最大速度為1b

【典例9】[與動(dòng)力學(xué)圖象結(jié)合的機(jī)車啟動(dòng)問題]（多選）如圖所示為牽引力F和車速倒數(shù)1v的關(guān)系圖象.若汽車質(zhì)量為2×103kg，它由靜止開始沿平直公路行駛，且行駛中阻力恒定，設(shè)其最大車速為A.汽車所受阻力為2×103N

B.汽車車速為15m/s，功率為3×104W

C.汽車勻加速的加速度為3m/【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)01】一質(zhì)量為m的汽車原來在平直路面上以速度v勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P.從某時(shí)刻開始，司機(jī)突然加大油門將汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率提升至某個(gè)值并保持不變，結(jié)果汽車在速度到達(dá)2v之后又開始勻速行駛。若汽車行駛過程所受路面阻力保持不變，不計(jì)空氣阻力。下列說法正確的是(????)A.汽車加速過程的最大加速度為Pmv

B.汽車加速過程的平均速度為32v

C.汽車速度從v增大到2v過程做勻加速運(yùn)動(dòng)【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)02】汽車勻速駛上山坡，下列說法中錯(cuò)誤的是(????)A.汽車所受合外力對(duì)汽車所做的功為零

B.如發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率為P，汽車上坡摩擦力為f，則汽車上坡的最大速度vm=Pf

C.【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)03】為貫徹“低碳環(huán)?！本G色理念，荊州城區(qū)出現(xiàn)了大批的“青桔共享電動(dòng)單車”，廣受市民喜愛。一位市民僅靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)騎著該電動(dòng)車在平直的公路上以恒定功率從靜止啟動(dòng)，電動(dòng)車能夠達(dá)到的最大速度為v。已知電動(dòng)單車所受的阻力是人和車總重力的110，重力加速度g取10?m/s2，則當(dāng)車速為A.1?m/s2 B.3?m/【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)04】“復(fù)興號(hào)”動(dòng)車組用多節(jié)車廂提供動(dòng)力，從而達(dá)到提速的目的。總質(zhì)量為m的動(dòng)車組在平直的軌道上行駛。該動(dòng)車組有四節(jié)動(dòng)力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率均為P，若動(dòng)車組所受的阻力與其速率成正比(F阻=kv,k為常量)，動(dòng)車組能達(dá)到的最大速度為vA.動(dòng)車組在勻加速啟動(dòng)過程中，牽引力恒定不變

B.若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出功率均為額定值，則動(dòng)車組從靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)

C.若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出的總功率為2.25P，則動(dòng)車組勻速行駛的速度為34vm

D.若四節(jié)動(dòng)力車廂輸出功率均為額定值，動(dòng)車組從靜止啟動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t達(dá)到最大速度【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)05】目前，我國(guó)在人工智能和無人駕駛技術(shù)方面已取得較大突破。為早日實(shí)現(xiàn)無人駕駛，某公司對(duì)汽車性能進(jìn)行了一項(xiàng)測(cè)試，讓質(zhì)量為m的汽車沿一山坡直線行駛。測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，下坡時(shí)若關(guān)掉油門，則汽車的速度保持不變；若以恒定的功率P上坡，則從靜止啟動(dòng)做加速運(yùn)動(dòng)，發(fā)生位移s時(shí)速度剛好達(dá)到最大值vm，設(shè)汽車在上坡和下坡過程中所受阻力的大小分別保持不變，下列說法正確的是(????)A.關(guān)掉油門后的下坡過程，汽車的機(jī)械能守恒

B.關(guān)掉油門后的下坡過程，坡面對(duì)汽車的支持力的沖量為零

C.上坡過程中，汽車速度由vm4增至vm2，所用的時(shí)間可能等于3mvm【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)06】（多選）一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動(dòng)，在前5?s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，5?s末達(dá)到額定功率之后保持額定功率運(yùn)動(dòng)，20?s后汽車勻速運(yùn)動(dòng)，其v–t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為2×103kg，汽車受到的阻力為車重的0.1倍，重力加速度g取10?m/s2A.汽車在前5?s內(nèi)的加速度為2?m/s2

B.汽車在前5?s內(nèi)的牽引力為4×103N

C.汽車的額定功率為【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)07】（多選）一輛CRH2型動(dòng)車組的總質(zhì)量M=2.0×105kg，額定輸出功率為4?800?kW。假設(shè)該動(dòng)車組在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大速度為270?km/?，受到的阻力Ff與速度v滿足Ff=kv，g取A.該動(dòng)車組以最大速度行駛時(shí)的牽引力為6.4×104N

B.從題中給出的數(shù)據(jù)可算出k=1.0×103

N·s/m

C.當(dāng)勻速行駛的速度為最大速度一半時(shí)，動(dòng)車組受到的阻力為【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)08】（多選）一輛汽車在平直的公路上以恒定的牽引功率運(yùn)動(dòng)，其速度v與加速度a變化關(guān)系圖像如圖所示。已知汽車的質(zhì)量m=2×103kg，取g=10?m/sA.汽車的功率80?kW B.汽車的功率40?kW

C.汽車所受到的阻力為2×103N 【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)09】（多選）某科研小組通過速度傳感器和計(jì)算機(jī)得到了一段時(shí)間內(nèi)某款電動(dòng)車的瞬時(shí)速度(v)以及對(duì)應(yīng)的牽引力倒數(shù)1F的多組數(shù)據(jù)，畫出v?1F圖像如圖所示，該電動(dòng)車最終以大小為32vA.電動(dòng)車的功率為F0v0

B.電動(dòng)車在BC段的加速度大小不變

C.電動(dòng)車受到的阻力大小為12F0【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)10】汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車的質(zhì)量為5000kg，汽車在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力是汽車重力的0.1倍，g=10m/s(1)若汽車保持額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少？(2)若汽車從靜止開始，保持以0.5m/s【點(diǎn)對(duì)點(diǎn)11】我國(guó)提出實(shí)施新能源汽車推廣計(jì)劃，提高電動(dòng)車產(chǎn)業(yè)化水平?，F(xiàn)有一輛新型電動(dòng)車，質(zhì)量m=3×103kg，額定功率P=90kW，當(dāng)該電動(dòng)車在平直水平路面上行駛時(shí)，受到的阻力是車重的0.1倍，(1)求新型電動(dòng)車在平直路面上行駛所能達(dá)到的最大速度；(2)新型電動(dòng)車在平直路面上從靜止開始，以加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求勻加速能維持的時(shí)間；(3)新型電動(dòng)