2023年高三物理二輪常見模型與方法強化專訓專練專題12機車啟動模型特訓目標特訓內容目標1高考真題（1T—5T）目標2以恒定功率啟動模型（6T—10T）目標3以恒定加速度啟動模型（11T—15T）目標4有關機車啟動問題的圖像問題（16T—20T）目標5類機車啟動模型（21T—25T）【特訓典例】高考真題1．小明用額定功率為、最大拉力為的提升裝置，把靜置于地面的質量為的重物豎直提升到高為的平臺，先加速再勻速，最后做加速度大小不超過的勻減速運動，到達平臺的速度剛好為零，取，則提升重物的最短時間為（）A．13.2s B．14.2s C．15.5s D．17.0s【答案】C【詳解】為了以最短時間提升重物，一開始先以最大拉力拉重物做勻加速上升，當功率達到額定功率時，保持功率不變直到重物達到最大速度，接著做勻速運動，最后以最大加速度做勻減速上升至平臺速度剛好為零，重物在第一階段做勻加速上升過程，根據(jù)牛頓第二定律可得當功率達到額定功率時，設重物的速度為，則有此過程所用時間和上升高度分別為；重物以最大速度勻速時，有重物最后以最大加速度做勻減速運動的時間和上升高度分別為；設重物從結束勻加速運動到開始做勻減速運動所用時間為，該過程根據(jù)動能定理可得又聯(lián)立解得故提升重物的最短時間為，C正確，ABD錯誤；故選C。2．“復興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達到提速的目的?？傎|量為的動車組在平直的軌道上行駛。該動車組有四節(jié)動力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動機的額定功率均為，若動車組所受的阻力與其速率成正比（，為常量），動車組能達到的最大速度為。下列說法正確的是（）A．動車組在勻加速啟動過程中，牽引力恒定不變B．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則動車組從靜止開始做勻加速運動C．若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為，則動車組勻速行駛的速度為D．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經過時間達到最大速度，則這一過程中該動車組克服阻力做的功為【答案】C【詳解】A．對動車由牛頓第二定律有若動車組在勻加速啟動，即加速度恒定，但隨速度增大而增大，則牽引力也隨阻力增大而變大，故A錯誤；B．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則總功率為4P，由牛頓第二定律有故可知加速啟動的過程，牽引力減小，阻力增大，則加速度逐漸減小，故B錯誤；C．若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為，則動車組勻速行駛時加速度為零，有而以額定功率勻速時，有聯(lián)立解得故C正確；D．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經過時間達到最大速度，由動能定理可知可得動車組克服阻力做的功為故D錯誤；故選C。3．如圖所示，載有防疫物資的無人駕駛小車，在水平段以恒定功率、速度勻速行駛，在斜坡段以恒定功率、速度勻速行駛。已知小車總質量為，，段的傾角為，重力加速度g取，不計空氣阻力。下列說法正確的有（）A．從M到N，小車牽引力大小為 B．從M到N，小車克服摩擦力做功C．從P到Q，小車重力勢能增加 D．從P到Q，小車克服摩擦力做功【答案】ABD【詳解】A．小車從M到N，依題意有代入數(shù)據(jù)解得故A正確；B．依題意，小車從M到N，因勻速，小車所受的摩擦力大小為則摩擦力做功為則小車克服摩擦力做功為800J，故B正確；C．依題意，從P到Q，重力勢能增加量為故C錯誤；D．依題意，小車從P到Q，摩擦力為f2，有摩擦力做功為；聯(lián)立解得則小車克服摩擦力做功為700J，故D正確。故選ABD。4．額定功率相同的甲、乙兩車在同一水平路面上從靜止啟動，其發(fā)動機的牽引力隨時間的變化曲線如圖所示。兩車分別從和時刻開始以額定功率行駛，從和時刻開始牽引力均視為不變。若兩車行駛時所受的阻力大小與重力成正比，且比例系數(shù)相同，則（）A．甲車的總重比乙車大 B．甲車比乙車先開始運動C．甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同 D．甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同【答案】ABC【詳解】A．根據(jù)題述，兩車額定功率P相同，勻速運動后牽引力等于阻力，因此甲車阻力大于乙車阻力，根據(jù)甲車時刻后和乙車時刻后兩車牽引力不變，甲車牽引力大于乙車可知可知甲車的總重比乙車大，故A正確；B．如圖所示甲車在A點所對應的時刻牽引力與阻力瞬間相等，所以甲車從這個時刻開始，做加速運動；乙車在B點所對應的時刻牽引力與阻力瞬間相等，乙車從這個時刻開始加速，所以甲車比乙車先開始運動，故B正確；C．兩車分別從和時刻開始以額定功率行駛，這兩個時刻，兩車的牽引力等大，由可知，甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同，故C正確；D．時刻甲車達到最大速度，時刻乙車達到最大速度，根據(jù)汽車的額定功率可知由于甲車的總重比乙車大，所以甲車在時刻的速率小于乙車在時刻的速率，故D錯誤。故選ABC。5．復興號動車在世界上首次實現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標志性成果。一列質量為m的動車，初速度為，以恒定功率P在平直軌道上運動，經時間t達到該功率下的最大速度，設動車行駛過程所受到的阻力F保持不變。動車在時間t內（

）A．做勻加速直線運動 B．加速度逐漸減小C．牽引力的功率 D．牽引力做功【答案】BC【詳解】AB．動車的功率恒定，根據(jù)可知動車的牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得可知動車的加速度減小，所以動車做加速度減小的加速運動，A錯誤，B正確；C．當加速度為0時，牽引力等于阻力，則額定功率為，C正確；D．動車功率恒定，在時間內，牽引力做功為根據(jù)動能定理得，D錯誤。故選BC。以恒定功率啟動模型6．一輛質量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛，行駛過程中受到的阻力大小一定，如果發(fā)動機的輸出功率恒為P，經過時間t，汽車能夠達到的最大速度為v。則（

）A．當汽車的速度大小為時，汽車的加速度的大小為B．汽車速度達到的過程中，牽引力做的功為C．汽車速度達到的過程中，汽車行駛的距離為D．汽車速度達到的過程中，牽引力做的功為【答案】A【詳解】A．由題意，汽車行駛過程中受到的阻力大小為當汽車的速度大小為時，汽車的牽引力大小為設此時汽車的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有解得故A正確；B．汽車以恒定功率啟動，隨著速度的增大，牽引力減小，合外力減小，則加速度減小，當速度達到最大值時，加速度為零，其大致的v-t圖像如圖所示，可知當汽車速度達到時，所經歷的的時間小于，所以該過程中牽引力做的功小于，故B錯誤；C．v-t圖像與t軸所圍的面積表示位移，根據(jù)v-t圖像可知，汽車速度達到的過程中，汽車行駛的距離大于，故C錯誤；D．根據(jù)動能定理可知可得故D錯誤。故選A。7．目前，我國在人工智能和無人駕駛技術方面已取得較大突破。為測驗某項無人駕駛技術，某公司對一款無人駕駛汽車的性能進行了測試：讓質量為m的汽車沿一山坡直線行駛，測試中發(fā)現(xiàn)，下坡時若關掉油門，則汽車的速度大小保持不變；若以恒定的功率P上坡，則汽車從靜止啟動做加速運動，發(fā)生位移s時速度剛好達到最大值。設汽車在上坡和下坡過程中所受阻力的大小保持不變，下列說法正確的是（）A．關掉油門后的下坡過程，汽車的機械能守恒B．關掉油門后的下坡過程，坡面對汽車的沖量為零C．上坡過程中，當汽車速度達到時，加速度D．上坡過程中，汽車的速度由0增至所用的時間【答案】C【詳解】A．關掉油門后的下坡過程，汽車的速度不變、動能不變，重力勢能減小，則汽車的機械能減小，A錯誤；B．關掉油門后的下坡過程，坡面對車的作用力不為零，時間不為零，故坡面對汽車的沖量不為零，B錯誤；C．下坡時，由題意得上坡過程中達到最大速度時當速度達到最大速度一半時其中解得，C正確；D．設汽車速度由0增至vm，所用的時間為，根據(jù)動能定理可得解得D錯誤。故選C。8．如圖所示為汽車上坡時的情景，假設汽車的質量為m，斜坡傾角為θ，運動過程中汽車受到大小恒為的阻力作用，牽引力的功率恒為P，重力加速度為g，則在汽車上升高度h的過程中，下列說法正確的是（）A．汽車可能做減速運動B．汽車勻速上坡時，牽引力大小等于阻力C．牽引力做功的功率大于阻力做功的功率D．牽引力做的功可能大于【答案】AD【詳解】AB．根據(jù)題意，對汽車受力分析，設汽車的牽引力為，若汽車勻速上坡時，則有由公式可得，此時汽車的速度為由于不變，則與成反比，若汽車開始上坡時的速度則有汽車做減速運動，若汽車開始上坡時的速度則有汽車做加速運動，故B錯誤，A正確；D．根據(jù)題意，設汽車的初速度為，末速度為，牽引力做功為，汽車上升高度h的過程中，由動能定理有若汽車做加速運動，則有若汽車做減速運動，則有若汽車做勻速運動，則有故D正確；C．由上述分析可知，若汽車做加速運動和勻速運動時，牽引力做功大于阻力做功，則牽引力做功的功率大于阻力做功的功率，若汽車做減速運動時，無法比較牽引力做功與阻力做功的大小關系，也就無法確定牽引力做功的功率與阻力做功的功率的大小關系，故C錯誤。故選AD。9．有一輛新型電動汽車，總質量為1000kg。行駛中，該車速度在14~20m/s范圍內保持恒定功率20kW不變。一位同學坐在駕駛員旁邊觀察車內里程表和速度表，記錄了該車在位移120~400m范圍內做直線運動時的一組數(shù)據(jù)如下表，設汽車在上述范圍內受到的阻力大小不變，則（）s/m12016020024028032036040014.516.518.019.019.720.020.020.0A．該汽車受到的阻力為1000NB．該車速度在14~20m/s范圍內可能做勻加速直線運動C．位移120~320m過程牽引力所做的功約為D．位移120~320m過程經歷時間約為14.75s【答案】AD【詳解】A．汽車保持恒定功率，當汽車勻速運動時，牽引力等于阻力，則故A正確；B．在14~20m/s范圍內，功率不變，由可知隨著速度的增加，汽車牽引力變小，由牛頓第二定律可知，汽車加速度減小，故B錯誤；C．由動能定理可知解得故C錯誤；D．由可知故D正確。故選AD。10．質量為m的平衡車進行空載測試時，以大小為的初速度在水平地面上沿直線做加速運動，平衡車受到的阻力恒為車重的k倍，電動機輸出功率恒為額定功率P，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．平衡車達到的最大速度為B．平衡車達到的最大速度為C．平衡車初始時的加速度大小為D．平衡車初始時的加速度大小為【答案】AC【詳解】A．平衡車的速度達到最大時，牽引力與阻力大小相等，加速度為零，由可知平衡車達到的最大速度為故A正確，B錯誤；CD．初始時，由牛頓第二定律有解得故C正確，D錯誤。故選AC。以恒定加速度啟動模型11．2016年11月，武漢首條有軌電車線路——大漢陽地區(qū)現(xiàn)代有軌電車試驗線軌道鋪設已經完成，軌道全線貫通，全面轉入機電設備安裝調試階段?，F(xiàn)已知質量為M的電車由靜止出發(fā)作勻加速直線運動，經過時間t后，該有軌電車的運行里程為L，此時發(fā)動機恰好到達額定功率P，有軌電車所受的阻力恒定，達到額定功率后，列車保持額定功率做變加速運動，最后以勻速運動，對此下列說法不正確的是（）A．有軌電車做勻加速運動時的加速度為B．有軌電車所受阻力為C．到達速度時，發(fā)動機做功為D．存在關系式=【答案】C【詳解】A．因為電車由靜止出發(fā)作勻加速直線運動，經過時間t后，該有軌電車的運行里程為L，根據(jù)位移與加速度的關系可得解得有軌電車做勻加速運動時的加速度為，A不符合題意；B．由題意，根據(jù)牛頓第二定律可得又根據(jù)位移與加速度的關系可得解得有軌電車做勻加速運動時的加速度為整理可得故可得有軌電車所受阻力為B不符合題意；C．到達速度時，發(fā)動機做功為轉化為電車的動能和克服阻力做的功，可知發(fā)動機做功大于動能的增加量，C符合題意；D．當電車勻速運動時，阻力和動力相等，故可得=，D不符合題意；故選C。12．某國產汽車輸出的最大功率為P0，試車員駕車在某段平直路面上由靜止開始做加速度為a的勻加速直線運動，汽車受到的阻力恒為f。已知試車員和汽車的總質量為m，從啟動到剛開始以最大功率勻速運動用時為t，則（）A．汽車做勻加速直線運動時牽引力逐漸增大B．汽車做勻加速直線運動時發(fā)動機輸出功率與時間成正比C．汽車做勻加速運動所用的時間為D．汽車的最大速度為【答案】B【詳解】A．汽車做勻加速直線運動過程中，由牛頓第二定律可得故牽引力恒定，選項A錯誤；B．汽車做勻加速直線運動時選項B正確；C．根據(jù)可得勻加速能達到的最大速度為汽車勻加速達到最大速度所用的時間選項C錯誤；D．當牽引力等于阻力時達到最大速度，此時選項D錯誤。故選B。13．國家十三五規(guī)劃中提出實施新能源汽車推廣計劃，提高電動車產業(yè)化水平。某款電動概念車質量為m，在一段平直公路上由靜止勻加速啟動，加速度大小為a，經時間t達到額定功率。若汽車運動過程中阻力恒為f，則下列說法中正確的是（）A．牽引力做的功為 B．牽引力做的功為C．該汽車的額定功率為 D．該汽車的額定功率為【答案】AD【詳解】AB．假定勻加速運動階段的牽引力大小為F，則根據(jù)牛頓運動定律得則有則期間牽引力做功為故A正確，B錯誤；CD．依題意，達到額定功率時的汽車的速率大小為則汽車額定功率大小為故C錯誤，D正確。故選AD。14．汽車質量為，發(fā)動機的額定功率為，汽車在水平路面上行駛時受到阻力為車重的0.2倍，g取，若汽車從靜止開始保持的加速度做勻加速直線運動，達到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了，直到獲得最大速度后才勻速行駛，則下列說法正確的是（）A．汽車在水平路面上能達到的最大速度為B．汽車勻加速的運動時間為C．當汽車速度達到時，汽車的加速度為D．汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間為【答案】AC【詳解】汽車發(fā)動機的功率由題意知，阻力A．當汽車有最大速度時，此時牽引力與阻力二力平衡，由得汽車的最大速度故A正確；B．當時，勻加速結束，則有根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得由得汽車勻加速的運動時間故B錯誤；C．當速度時，由得此時的牽引力則汽車的加速度故C正確；D．設勻加速結束后到最大速度運行800m過程所用的時間為，根據(jù)動能定理代入數(shù)據(jù)解得則汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間故D錯誤。故選AC。15．某型號汽車行駛過程中，t=0時，功率為P，速度為v，加速度大小為a，并開始做勻加速直線運動，t=t0時，它的功率達到2P，在t0<t<2t0之間的某時刻，汽車達到額定功率。汽車受到的阻力保持不變，則（）A．汽車行駛過程中，受到的阻力大小為B．從t=0到t=t0，牽引力做的功為C．從t=0到t=t0，汽車的位移為D．汽車的額定功率應小于3P【答案】BD【詳解】A．t=t0時，牽引力為由牛頓第二定律可得汽車受到的阻力為，故選項A錯誤；B．從t=0到t=t0，由于P=FV=F（v+at）得功率線性增大，平均功率為牽引力做的功為故選項B正確；C．從t=0到t=t0，汽車牽引力不變，則當功率為2P時的速度為2v，則汽車的位移為不等于，故選項C錯誤；D．若在t=2t0時達到額定功率，則額定功率為所以汽車的額定功率應小于3P，故選項D正確。故選BD。有關機車啟動問題的圖像問題16．一輛汽車在平直公路上以恒定功率勻速行駛，行駛的速度為。由于前方出現(xiàn)險情，汽車要減速慢行，駕駛員在時刻將發(fā)動機的功率減半，以的恒定功率行駛到時刻通過險情區(qū)之后，駕駛員立即將功率增大到，以恒定功率繼續(xù)向前行駛到時刻，整個過程汽車所受阻力恒為f，則在這段時間內，汽車的速度隨時間變化的關系圖像可能是（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】在時間內，汽車以功率勻速行駛，即行駛的速度為，即則圖為一條橫線；在時間內，在時刻將發(fā)動機的功率減半，但汽車速度仍為，汽車牽引力減為原來的一半，阻力不變，則汽車開始做減速運動，速度減小，由牛頓第二定律得速度減小，則加速度減小，故汽車做加速度減小的減速運動，圖的斜率減小，當汽車的速度減到時，汽車牽引力再次等于阻力，汽車再次勻速直線運動；在時間內，汽車瞬間功率恢復到的瞬間，汽車速度仍為，則汽車牽引力為則汽車開始做加速運動，速度增大，由牛頓第二定律可知，v增大，則a2減小，故做加速度減小的加速運動，則圖的斜率減小，當汽車速度增加到時，汽車牽引力等于阻力，汽車再次勻速直線運動運動。故選B。17．質量為m的新能源汽車從靜止開始沿平直公路勻加速啟動，最后以額定功率做勻速運動，牽引力F隨速度v變化的圖像如圖所示，已知汽車額定功率為P，受到的阻力大小恒為f，則（）A．汽車的最大速度大小為 B．汽車勻加速階段的加速度大小為C．汽車勻加速階段用時為 D．汽車勻加速階段前進的距離為【答案】C【詳解】A．汽車勻速行駛時，牽引力等于阻力，則有解得汽車的最大速度大小為故A錯誤；B．汽車勻加速階段的牽引力為有得故B錯誤；C．因為解得汽車勻加速階段用時為故C正確；D．汽車在勻加速階段前進的距離為故D錯誤。故選C。18．2022年北京冬奧會上運行了超1000輛氫能源汽車，是全球最大規(guī)模的一次燃料電池汽車示范，體現(xiàn)了綠色環(huán)保理念。質量為m的氫能源汽車在平直的公路上由靜止啟動，汽車運動的速度與時間的關系圖像如圖甲所示，汽車牽引力的功率與時間的關系如圖乙所示。設汽車在運動過程中所受阻力不變，下列說法正確的是（）A．汽車所受阻力大小為B．汽車的最大牽引力為C．汽車車速為時，它的加速度大小為D．汽車車速從增大到的過程中，牽引力對汽車做的功為【答案】C【詳解】A．汽車速度達到最大時做勻速運動，牽引力等于阻力，A錯誤；B．汽車做勻加速運動時牽引力最大且保持不變，但功率達到最大功率時有由圖像可知，勻加速的加速度為解得，B錯誤；C．汽車車速為時，由牛頓第二定律得解得，C正確；D．汽車車速從增大到的過程中，由動能定理得可知汽車車速從增大到的過程中，牽引力對汽車做的功大于；故選C。19．下列各圖是反映汽車（額定功率為）從靜止開始勻加速啟動，最后做勻速直線運動的過程中，其加速度、牽引力、功率隨速度變化的圖像和速度時間圖像，其中不正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】ABC．汽車從靜止開始勻加速啟動，根據(jù)牛頓第二定律可得可知牽引力在勻加速階段保持不變，由公式可知在勻加速階段，功率與速度成正比，隨著速度的增大而增大，當時，功率保持不變，設此時的速度為，則有之后牽引力減小，加速度減小，速度繼續(xù)增加，汽車做加速度逐漸減小的加速運動，當牽引力時，加速度為零，故A錯誤，BC正確；D．汽車先勻加速度直線運動，且由分析知，勻加速結束的速度為之后做加速度減小的加速運動，最后汽車速度達到最大，為之后汽車做勻速直線運動，故D正確。故選A。20．一輛汽車質量為3×103kg，額定功率為8×104W，發(fā)動機的最大牽引力為8×103N。該汽車在水平路面由靜止開始做直線運動，設運動中所受阻力恒定。汽車勻加速直線運動所能達到的速度為,之后做變加速運動，達到的最大速度為。其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關系如圖所示。下列說法正確的是（）A．運動過程中汽車的最大速度=B．汽車勻加速直線運動中的加速度的大小為C．當汽車速度為8m/s時，發(fā)動機的實際功率為D．該汽車由靜止開始運動，經過85s達到最大速度，汽車在BC段牽引力所做的功為【答案】AB【詳解】A．由圖像可知，當達到最大速度v2時，牽引力為2×103N，此時汽車功率為額定功率，且阻力等于牽引力，即有且解得故A正確；B．由圖像可知當速度為v1時，汽車的牽引力為8×103N，故此時根據(jù)牛頓第二定律可得帶入數(shù)據(jù)可得故B正確；C．當車速達到v1時，結合圖像分析可知，此時汽車的功率恰好達到額定功率，故有解得故當汽車速度為8m/s時，汽車還處于勻加速直線運動階段，故由圖知牽引力仍為8×103N，故故C錯誤；D．汽車由靜止加速到v1所需時間為由圖可知，BC段汽車的功率不變，且均為額定功率，故此過程牽引力所做功為故D錯誤。故選AB。類機車啟動模型21．單兵飛行器使得人類像鳥兒一樣自由飛行的夢想成為現(xiàn)實。某士兵駕駛單兵飛行器（由燃油背包和腳下的噴射器組成）在無風的晴朗天氣里沿水平方向勻速飛行，場景如圖所示。噴射器引擎沿士兵身體所在直線向下噴氣，士兵身體與水平面的夾角為，受到的空氣阻力大小（其中k為常量，v是飛行速度的大?。?，不計噴氣過程燃油的減少，裝備及士兵質量為m，則噴射器克服阻力的功率為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】士兵受重力mg、空氣阻力f以及噴射器的推力F而處于平衡狀態(tài)，如圖所示，根據(jù)平衡條件可得；噴射器克服阻力的功率為由題意知聯(lián)立解得故選B。22．如圖所示，電動機通過輕繩和輕質動滑輪拉起質量為m的重物，重物原本靜止，某一時刻電動機開始以恒定的輸出功率（即指向外界提供的功率）工作。已知重力加速度為g，輕繩足夠長，不計一切摩擦和空氣阻力，忽略滑輪和輕繩的質量。以下說法正確的是（）A．電動機的輸出功率等于重物重力勢能的變化率B．若電動機輸出功率為P，重物速度為v時，重物的加速度為C．若經過時間t，重物的瞬時速度為v，那么重物上升的高度為D．若電動機輸出功率為P，重物上升了高度h用時為t，那么重物此時的速度為【答案】B【詳解】A．電動機的功率等于重物機械能的變化率，故A錯誤；B．假設電動機功率為P，重物速度為v時，電動機拉動繩子的速率為2v，繩中拉力大小為重物的加速度為故B正確；C．隨速度的增加，加速度減小，即重物做加速度減小的加速運動，則重物上升的高度不等于，故C錯誤；D．由動能定理可得，若重物上升了高度h用時為t電動機做功為Pt，則重物此時的速度為故D錯誤。故選B。23．塔式起重機常用于修建高層建筑，在起重機將質量為的重物沿豎直方向吊起，重物先勻加速上升，輸出功率達到額定功率后保持不變，整個過程中輸出功率隨時間的變化如圖乙所示。重力加速度為。則（）A．時間內，重物增加的動能為 B．時間內，重物增加的機械能為C．時刻，重物的加速度為 D．時刻，重物的加速度為【答案】BC【詳解】A．圖線與時間軸所圍的面積表示拉力所做的功，時間內，據(jù)動能定理可得故重物增加的動能小于，A錯誤；B．除重力外的其他力所做的功等于機械能的變化量，結合A解析可知，時間內，重物增加的機械能為，B正確；CD．時間內重物勻加速上升，時刻的速度為據(jù)牛頓第二定律可得其中聯(lián)立解得另一解為負值，不符題意，舍去，C正確，D錯誤。故選BC。24．一種升降電梯的原理如圖所示，A為電梯的轎廂，B為平衡配重。在某次運行時A（含乘客）、B的質量分別為M＝1000kg和m＝800kg。A、B由跨過輕質滑輪的足夠長輕質纜繩連接。電動機通過牽引繩向下拉配重B，使得電梯的轎廂由靜止開始向上運動。電動機輸出功率P＝2kW保持不變。不計空氣阻力和摩擦阻力，。在A向上運動過程中，求：（1）轎廂A能達到的最大速度；（2）轎廂A向上的加速度為時，配重B下端的牽引繩上拉力F大??；（3）廂體A從靜止開始到上升的高度為5m時（箱體已處于勻速狀態(tài)），試求該過程中所用的時間t?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）【詳解】（1）當轎廂A能達到的最大速度時，轎廂A做勻速直線運動，設此時電動機的牽引力為，則又聯(lián)合解得（2）轎廂A向上的加速度為時，設A、B之間繩子的拉力為T，由牛頓第二定律可得聯(lián)立解得（3）由于箱體已經處于勻速狀態(tài)，因此此時箱體的速度為，根據(jù)動能定理可解得25．如圖1所示，某同學用輕繩通過定滑輪提升一重物，運用傳感器（未在圖中畫出）測得此過程中不同時刻被提升重物的速度v與對輕繩的拉力F，并描繪出圖象。假設某次實驗所得的圖象如圖2所示，其中線段AB與v軸平行，它反映了被提升重物在第一個時間段內v和的關系；線段BC的延長線過原點，它反映了被提升重物在第二個時間段內v和的關系；第三個時間段內拉力F和速度v均為C點所對應的大小保持不變，因此圖象上沒有反映。實驗中還測得重物由靜止開始經過t=1.4s，速度增加到vC=3.0m/s，此后物體做勻速運動。取重力加速度g=10m/s2，繩重及一切摩擦和阻力均可忽略不計。（1）試分析AB和BC段物體的速度、加速度分別如何變化，不需要說明理由；（2）試分析AB、BC段物體受到的拉力、拉力的功率是否變化，若不變，試求出其值；若變化，試說明如何變化；（3）試分析求解被提升重物在第一個時間段內和第二個時間段內通過的總路程?！敬鸢浮浚?）AB段速度不變加速度為零，BC段加速度減速度變大；（2）AB段拉力不變功率增大，F(xiàn)1=6.0N，BC段拉力減小功率不變，P=12W，說明見解析；（3）3.15m【詳解】(1)由圖2可知，當重物速度達到vC=3.0m/s時，物體開始做勻速運動，即mg=F2=4.0N解得重物的質量第一時間段內重物所受拉力保持不變，且拉力F1=6.0N，所以其加速度也保持不變，據(jù)牛頓第二定律有F1-mg=ma解得加速度為a=5.0m/s2勻加速所用時間為=s=0.40s在第二段時間內，圖線斜率不變，則拉力的功率保持不變P=F1vB=12W隨著速度的增大，拉力減小，加速度減小，當拉力等于重力時，加速度為零，重物速度達到最大，然后以vC=3.0m/s做勻速運動，故重物在AB段做勻加速直線運動，加速度為5.0m/s2，經歷時間為0.4s，最后速度達到2m/s；在BC段做加速度逐漸變小的加速運動，最后拉力等于重力，加速度為零，速度達到最大3m/s。(2)由上述分析可知，重物在AB段拉力不變，速度增大，由P=Fv知拉力的功率增大；重物在BC段功率不變，功率為12W，拉力逐漸減小，最后拉力等于重力，加速度為零，速度達到最大3m/s。(3)設第一段時間內重物的位移為x1，則x1=at12=0.40m設第二段時間為t2，可知t2=t-t1=1.0s重物在t2這段時間內的位移為x2，根據(jù)動能定理有Pt2-mgx2=解得x2=2.75m所以被提升重物在第一時間段內和第二時間段內通過的總路程為x=x1+x2=3.15m2023年高三物理二輪常見模型與方法強化專訓專練專題12機車啟動模型特訓目標特訓內容目標1高考真題（1T—5T）目標2以恒定功率啟動模型（6T—10T）目標3以恒定加速度啟動模型（11T—15T）目標4有關機車啟動問題的圖像問題（16T—20T）目標5類機車啟動模型（21T—25T）【特訓典例】高考真題1．小明用額定功率為、最大拉力為的提升裝置，把靜置于地面的質量為的重物豎直提升到高為的平臺，先加速再勻速，最后做加速度大小不超過的勻減速運動，到達平臺的速度剛好為零，取，則提升重物的最短時間為（）A．13.2s B．14.2s C．15.5s D．17.0s【答案】C【詳解】為了以最短時間提升重物，一開始先以最大拉力拉重物做勻加速上升，當功率達到額定功率時，保持功率不變直到重物達到最大速度，接著做勻速運動，最后以最大加速度做勻減速上升至平臺速度剛好為零，重物在第一階段做勻加速上升過程，根據(jù)牛頓第二定律可得當功率達到額定功率時，設重物的速度為，則有此過程所用時間和上升高度分別為；重物以最大速度勻速時，有重物最后以最大加速度做勻減速運動的時間和上升高度分別為；設重物從結束勻加速運動到開始做勻減速運動所用時間為，該過程根據(jù)動能定理可得又聯(lián)立解得故提升重物的最短時間為，C正確，ABD錯誤；故選C。2．“復興號”動車組用多節(jié)車廂提供動力，從而達到提速的目的?？傎|量為的動車組在平直的軌道上行駛。該動車組有四節(jié)動力車廂，每節(jié)車廂發(fā)動機的額定功率均為，若動車組所受的阻力與其速率成正比（，為常量），動車組能達到的最大速度為。下列說法正確的是（）A．動車組在勻加速啟動過程中，牽引力恒定不變B．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則動車組從靜止開始做勻加速運動C．若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為，則動車組勻速行駛的速度為D．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經過時間達到最大速度，則這一過程中該動車組克服阻力做的功為【答案】C【詳解】A．對動車由牛頓第二定律有若動車組在勻加速啟動，即加速度恒定，但隨速度增大而增大，則牽引力也隨阻力增大而變大，故A錯誤；B．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，則總功率為4P，由牛頓第二定律有故可知加速啟動的過程，牽引力減小，阻力增大，則加速度逐漸減小，故B錯誤；C．若四節(jié)動力車廂輸出的總功率為，則動車組勻速行駛時加速度為零，有而以額定功率勻速時，有聯(lián)立解得故C正確；D．若四節(jié)動力車廂輸出功率均為額定值，動車組從靜止啟動，經過時間達到最大速度，由動能定理可知可得動車組克服阻力做的功為故D錯誤；故選C。3．如圖所示，載有防疫物資的無人駕駛小車，在水平段以恒定功率、速度勻速行駛，在斜坡段以恒定功率、速度勻速行駛。已知小車總質量為，，段的傾角為，重力加速度g取，不計空氣阻力。下列說法正確的有（）A．從M到N，小車牽引力大小為 B．從M到N，小車克服摩擦力做功C．從P到Q，小車重力勢能增加 D．從P到Q，小車克服摩擦力做功【答案】ABD【詳解】A．小車從M到N，依題意有代入數(shù)據(jù)解得故A正確；B．依題意，小車從M到N，因勻速，小車所受的摩擦力大小為則摩擦力做功為則小車克服摩擦力做功為800J，故B正確；C．依題意，從P到Q，重力勢能增加量為故C錯誤；D．依題意，小車從P到Q，摩擦力為f2，有摩擦力做功為；聯(lián)立解得則小車克服摩擦力做功為700J，故D正確。故選ABD。4．額定功率相同的甲、乙兩車在同一水平路面上從靜止啟動，其發(fā)動機的牽引力隨時間的變化曲線如圖所示。兩車分別從和時刻開始以額定功率行駛，從和時刻開始牽引力均視為不變。若兩車行駛時所受的阻力大小與重力成正比，且比例系數(shù)相同，則（）A．甲車的總重比乙車大 B．甲車比乙車先開始運動C．甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同 D．甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同【答案】ABC【詳解】A．根據(jù)題述，兩車額定功率P相同，勻速運動后牽引力等于阻力，因此甲車阻力大于乙車阻力，根據(jù)甲車時刻后和乙車時刻后兩車牽引力不變，甲車牽引力大于乙車可知可知甲車的總重比乙車大，故A正確；B．如圖所示甲車在A點所對應的時刻牽引力與阻力瞬間相等，所以甲車從這個時刻開始，做加速運動；乙車在B點所對應的時刻牽引力與阻力瞬間相等，乙車從這個時刻開始加速，所以甲車比乙車先開始運動，故B正確；C．兩車分別從和時刻開始以額定功率行駛，這兩個時刻，兩車的牽引力等大，由可知，甲車在時刻和乙車在時刻的速率相同，故C正確；D．時刻甲車達到最大速度，時刻乙車達到最大速度，根據(jù)汽車的額定功率可知由于甲車的總重比乙車大，所以甲車在時刻的速率小于乙車在時刻的速率，故D錯誤。故選ABC。5．復興號動車在世界上首次實現(xiàn)速度350km/h自動駕駛功能，成為我國高鐵自主創(chuàng)新的又一重大標志性成果。一列質量為m的動車，初速度為，以恒定功率P在平直軌道上運動，經時間t達到該功率下的最大速度，設動車行駛過程所受到的阻力F保持不變。動車在時間t內（

）A．做勻加速直線運動 B．加速度逐漸減小C．牽引力的功率 D．牽引力做功【答案】BC【詳解】AB．動車的功率恒定，根據(jù)可知動車的牽引力減小，根據(jù)牛頓第二定律得可知動車的加速度減小，所以動車做加速度減小的加速運動，A錯誤，B正確；C．當加速度為0時，牽引力等于阻力，則額定功率為，C正確；D．動車功率恒定，在時間內，牽引力做功為根據(jù)動能定理得，D錯誤。故選BC。以恒定功率啟動模型6．一輛質量為m的汽車，啟動后沿平直路面行駛，行駛過程中受到的阻力大小一定，如果發(fā)動機的輸出功率恒為P，經過時間t，汽車能夠達到的最大速度為v。則（

）A．當汽車的速度大小為時，汽車的加速度的大小為B．汽車速度達到的過程中，牽引力做的功為C．汽車速度達到的過程中，汽車行駛的距離為D．汽車速度達到的過程中，牽引力做的功為【答案】A【詳解】A．由題意，汽車行駛過程中受到的阻力大小為當汽車的速度大小為時，汽車的牽引力大小為設此時汽車的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律有解得故A正確；B．汽車以恒定功率啟動，隨著速度的增大，牽引力減小，合外力減小，則加速度減小，當速度達到最大值時，加速度為零，其大致的v-t圖像如圖所示，可知當汽車速度達到時，所經歷的的時間小于，所以該過程中牽引力做的功小于，故B錯誤；C．v-t圖像與t軸所圍的面積表示位移，根據(jù)v-t圖像可知，汽車速度達到的過程中，汽車行駛的距離大于，故C錯誤；D．根據(jù)動能定理可知可得故D錯誤。故選A。7．目前，我國在人工智能和無人駕駛技術方面已取得較大突破。為測驗某項無人駕駛技術，某公司對一款無人駕駛汽車的性能進行了測試：讓質量為m的汽車沿一山坡直線行駛，測試中發(fā)現(xiàn)，下坡時若關掉油門，則汽車的速度大小保持不變；若以恒定的功率P上坡，則汽車從靜止啟動做加速運動，發(fā)生位移s時速度剛好達到最大值。設汽車在上坡和下坡過程中所受阻力的大小保持不變，下列說法正確的是（）A．關掉油門后的下坡過程，汽車的機械能守恒B．關掉油門后的下坡過程，坡面對汽車的沖量為零C．上坡過程中，當汽車速度達到時，加速度D．上坡過程中，汽車的速度由0增至所用的時間【答案】C【詳解】A．關掉油門后的下坡過程，汽車的速度不變、動能不變，重力勢能減小，則汽車的機械能減小，A錯誤；B．關掉油門后的下坡過程，坡面對車的作用力不為零，時間不為零，故坡面對汽車的沖量不為零，B錯誤；C．下坡時，由題意得上坡過程中達到最大速度時當速度達到最大速度一半時其中解得，C正確；D．設汽車速度由0增至vm，所用的時間為，根據(jù)動能定理可得解得D錯誤。故選C。8．如圖所示為汽車上坡時的情景，假設汽車的質量為m，斜坡傾角為θ，運動過程中汽車受到大小恒為的阻力作用，牽引力的功率恒為P，重力加速度為g，則在汽車上升高度h的過程中，下列說法正確的是（）A．汽車可能做減速運動B．汽車勻速上坡時，牽引力大小等于阻力C．牽引力做功的功率大于阻力做功的功率D．牽引力做的功可能大于【答案】AD【詳解】AB．根據(jù)題意，對汽車受力分析，設汽車的牽引力為，若汽車勻速上坡時，則有由公式可得，此時汽車的速度為由于不變，則與成反比，若汽車開始上坡時的速度則有汽車做減速運動，若汽車開始上坡時的速度則有汽車做加速運動，故B錯誤，A正確；D．根據(jù)題意，設汽車的初速度為，末速度為，牽引力做功為，汽車上升高度h的過程中，由動能定理有若汽車做加速運動，則有若汽車做減速運動，則有若汽車做勻速運動，則有故D正確；C．由上述分析可知，若汽車做加速運動和勻速運動時，牽引力做功大于阻力做功，則牽引力做功的功率大于阻力做功的功率，若汽車做減速運動時，無法比較牽引力做功與阻力做功的大小關系，也就無法確定牽引力做功的功率與阻力做功的功率的大小關系，故C錯誤。故選AD。9．有一輛新型電動汽車，總質量為1000kg。行駛中，該車速度在14~20m/s范圍內保持恒定功率20kW不變。一位同學坐在駕駛員旁邊觀察車內里程表和速度表，記錄了該車在位移120~400m范圍內做直線運動時的一組數(shù)據(jù)如下表，設汽車在上述范圍內受到的阻力大小不變，則（）s/m12016020024028032036040014.516.518.019.019.720.020.020.0A．該汽車受到的阻力為1000NB．該車速度在14~20m/s范圍內可能做勻加速直線運動C．位移120~320m過程牽引力所做的功約為D．位移120~320m過程經歷時間約為14.75s【答案】AD【詳解】A．汽車保持恒定功率，當汽車勻速運動時，牽引力等于阻力，則故A正確；B．在14~20m/s范圍內，功率不變，由可知隨著速度的增加，汽車牽引力變小，由牛頓第二定律可知，汽車加速度減小，故B錯誤；C．由動能定理可知解得故C錯誤；D．由可知故D正確。故選AD。10．質量為m的平衡車進行空載測試時，以大小為的初速度在水平地面上沿直線做加速運動，平衡車受到的阻力恒為車重的k倍，電動機輸出功率恒為額定功率P，重力加速度大小為g，下列說法正確的是（）A．平衡車達到的最大速度為B．平衡車達到的最大速度為C．平衡車初始時的加速度大小為D．平衡車初始時的加速度大小為【答案】AC【詳解】A．平衡車的速度達到最大時，牽引力與阻力大小相等，加速度為零，由可知平衡車達到的最大速度為故A正確，B錯誤；CD．初始時，由牛頓第二定律有解得故C正確，D錯誤。故選AC。以恒定加速度啟動模型11．2016年11月，武漢首條有軌電車線路——大漢陽地區(qū)現(xiàn)代有軌電車試驗線軌道鋪設已經完成，軌道全線貫通，全面轉入機電設備安裝調試階段?，F(xiàn)已知質量為M的電車由靜止出發(fā)作勻加速直線運動，經過時間t后，該有軌電車的運行里程為L，此時發(fā)動機恰好到達額定功率P，有軌電車所受的阻力恒定，達到額定功率后，列車保持額定功率做變加速運動，最后以勻速運動，對此下列說法不正確的是（）A．有軌電車做勻加速運動時的加速度為B．有軌電車所受阻力為C．到達速度時，發(fā)動機做功為D．存在關系式=【答案】C【詳解】A．因為電車由靜止出發(fā)作勻加速直線運動，經過時間t后，該有軌電車的運行里程為L，根據(jù)位移與加速度的關系可得解得有軌電車做勻加速運動時的加速度為，A不符合題意；B．由題意，根據(jù)牛頓第二定律可得又根據(jù)位移與加速度的關系可得解得有軌電車做勻加速運動時的加速度為整理可得故可得有軌電車所受阻力為B不符合題意；C．到達速度時，發(fā)動機做功為轉化為電車的動能和克服阻力做的功，可知發(fā)動機做功大于動能的增加量，C符合題意；D．當電車勻速運動時，阻力和動力相等，故可得=，D不符合題意；故選C。12．某國產汽車輸出的最大功率為P0，試車員駕車在某段平直路面上由靜止開始做加速度為a的勻加速直線運動，汽車受到的阻力恒為f。已知試車員和汽車的總質量為m，從啟動到剛開始以最大功率勻速運動用時為t，則（）A．汽車做勻加速直線運動時牽引力逐漸增大B．汽車做勻加速直線運動時發(fā)動機輸出功率與時間成正比C．汽車做勻加速運動所用的時間為D．汽車的最大速度為【答案】B【詳解】A．汽車做勻加速直線運動過程中，由牛頓第二定律可得故牽引力恒定，選項A錯誤；B．汽車做勻加速直線運動時選項B正確；C．根據(jù)可得勻加速能達到的最大速度為汽車勻加速達到最大速度所用的時間選項C錯誤；D．當牽引力等于阻力時達到最大速度，此時選項D錯誤。故選B。13．國家十三五規(guī)劃中提出實施新能源汽車推廣計劃，提高電動車產業(yè)化水平。某款電動概念車質量為m，在一段平直公路上由靜止勻加速啟動，加速度大小為a，經時間t達到額定功率。若汽車運動過程中阻力恒為f，則下列說法中正確的是（）A．牽引力做的功為 B．牽引力做的功為C．該汽車的額定功率為 D．該汽車的額定功率為【答案】AD【詳解】AB．假定勻加速運動階段的牽引力大小為F，則根據(jù)牛頓運動定律得則有則期間牽引力做功為故A正確，B錯誤；CD．依題意，達到額定功率時的汽車的速率大小為則汽車額定功率大小為故C錯誤，D正確。故選AD。14．汽車質量為，發(fā)動機的額定功率為，汽車在水平路面上行駛時受到阻力為車重的0.2倍，g取，若汽車從靜止開始保持的加速度做勻加速直線運動，達到額定輸出功率后，汽車保持功率不變又加速行駛了，直到獲得最大速度后才勻速行駛，則下列說法正確的是（）A．汽車在水平路面上能達到的最大速度為B．汽車勻加速的運動時間為C．當汽車速度達到時，汽車的加速度為D．汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間為【答案】AC【詳解】汽車發(fā)動機的功率由題意知，阻力A．當汽車有最大速度時，此時牽引力與阻力二力平衡，由得汽車的最大速度故A正確；B．當時，勻加速結束，則有根據(jù)牛頓第二定律有聯(lián)立解得由得汽車勻加速的運動時間故B錯誤；C．當速度時，由得此時的牽引力則汽車的加速度故C正確；D．設勻加速結束后到最大速度運行800m過程所用的時間為，根據(jù)動能定理代入數(shù)據(jù)解得則汽車從靜止到獲得最大行駛速度所用的總時間故D錯誤。故選AC。15．某型號汽車行駛過程中，t=0時，功率為P，速度為v，加速度大小為a，并開始做勻加速直線運動，t=t0時，它的功率達到2P，在t0<t<2t0之間的某時刻，汽車達到額定功率。汽車受到的阻力保持不變，則（）A．汽車行駛過程中，受到的阻力大小為B．從t=0到t=t0，牽引力做的功為C．從t=0到t=t0，汽車的位移為D．汽車的額定功率應小于3P【答案】BD【詳解】A．t=t0時，牽引力為由牛頓第二定律可得汽車受到的阻力為，故選項A錯誤；B．從t=0到t=t0，由于P=FV=F（v+at）得功率線性增大，平均功率為牽引力做的功為故選項B正確；C．從t=0到t=t0，汽車牽引力不變，則當功率為2P時的速度為2v，則汽車的位移為不等于，故選項C錯誤；D．若在t=2t0時達到額定功率，則額定功率為所以汽車的額定功率應小于3P，故選項D正確。故選BD。有關機車啟動問題的圖像問題16．一輛汽車在平直公路上以恒定功率勻速行駛，行駛的速度為。由于前方出現(xiàn)險情，汽車要減速慢行，駕駛員在時刻將發(fā)動機的功率減半，以的恒定功率行駛到時刻通過險情區(qū)之后，駕駛員立即將功率增大到，以恒定功率繼續(xù)向前行駛到時刻，整個過程汽車所受阻力恒為f，則在這段時間內，汽車的速度隨時間變化的關系圖像可能是（）A． B．C． D．【答案】B【詳解】在時間內，汽車以功率勻速行駛，即行駛的速度為，即則圖為一條橫線；在時間內，在時刻將發(fā)動機的功率減半，但汽車速度仍為，汽車牽引力減為原來的一半，阻力不變，則汽車開始做減速運動，速度減小，由牛頓第二定律得速度減小，則加速度減小，故汽車做加速度減小的減速運動，圖的斜率減小，當汽車的速度減到時，汽車牽引力再次等于阻力，汽車再次勻速直線運動；在時間內，汽車瞬間功率恢復到的瞬間，汽車速度仍為，則汽車牽引力為則汽車開始做加速運動，速度增大，由牛頓第二定律可知，v增大，則a2減小，故做加速度減小的加速運動，則圖的斜率減小，當汽車速度增加到時，汽車牽引力等于阻力，汽車再次勻速直線運動運動。故選B。17．質量為m的新能源汽車從靜止開始沿平直公路勻加速啟動，最后以額定功率做勻速運動，牽引力F隨速度v變化的圖像如圖所示，已知汽車額定功率為P，受到的阻力大小恒為f，則（）A．汽車的最大速度大小為 B．汽車勻加速階段的加速度大小為C．汽車勻加速階段用時為 D．汽車勻加速階段前進的距離為【答案】C【詳解】A．汽車勻速行駛時，牽引力等于阻力，則有解得汽車的最大速度大小為故A錯誤；B．汽車勻加速階段的牽引力為有得故B錯誤；C．因為解得汽車勻加速階段用時為故C正確；D．汽車在勻加速階段前進的距離為故D錯誤。故選C。18．2022年北京冬奧會上運行了超1000輛氫能源汽車，是全球最大規(guī)模的一次燃料電池汽車示范，體現(xiàn)了綠色環(huán)保理念。質量為m的氫能源汽車在平直的公路上由靜止啟動，汽車運動的速度與時間的關系圖像如圖甲所示，汽車牽引力的功率與時間的關系如圖乙所示。設汽車在運動過程中所受阻力不變，下列說法正確的是（）A．汽車所受阻力大小為B．汽車的最大牽引力為C．汽車車速為時，它的加速度大小為D．汽車車速從增大到的過程中，牽引力對汽車做的功為【答案】C【詳解】A．汽車速度達到最大時做勻速運動，牽引力等于阻力，A錯誤；B．汽車做勻加速運動時牽引力最大且保持不變，但功率達到最大功率時有由圖像可知，勻加速的加速度為解得，B錯誤；C．汽車車速為時，由牛頓第二定律得解得，C正確；D．汽車車速從增大到的過程中，由動能定理得可知汽車車速從增大到的過程中，牽引力對汽車做的功大于；故選C。19．下列各圖是反映汽車（額定功率為）從靜止開始勻加速啟動，最后做勻速直線運動的過程中，其加速度、牽引力、功率隨速度變化的圖像和速度時間圖像，其中不正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳解】ABC．汽車從靜止開始勻加速啟動，根據(jù)牛頓第二定律可得可知牽引力在勻加速階段保持不變，由公式可知在勻加速階段，功率與速度成正比，隨著速度的增大而增大，當時，功率保持不變，設此時的速度為，則有之后牽引力減小，加速度減小，速度繼續(xù)增加，汽車做加速度逐漸減小的加速運動，當牽引力時，加速度為零，故A錯誤，BC正確；D．汽車先勻加速度直線運動，且由分析知，勻加速結束的速度為之后做加速度減小的加速運動，最后汽車速度達到最大，為之后汽車做勻速直線運動，故D正確。故選A。20．一輛汽車質量為3×103kg，額定功率為8×104W，發(fā)動機的最大牽引力為8×103N。該汽車在水平路面由靜止開始做直線運動，設運動中所受阻力恒定。汽車勻加速直線運動所能達到的速度為,之后做變加速運動，達到的最大速度為。其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關系如圖所示。下列說法正確的是（）A．運動過程中汽車的最大速度=B．汽車勻加速直線運動中的加速度的大小為C．當汽車速度為8m/s時，發(fā)動機的實際功率為D．該汽車由靜止開始運動，經過85s達到最大速度，汽車在BC段牽引力所做的功為【答案】AB【詳解】A．由圖像可知，當達到最大速度v2時，牽引力為2×103N，此時汽車功率為額定功率，且阻力等于牽引力，即有且解得故A正確；B．由圖像可知當速度為v1時，汽車的牽引力為8×103N，故此時根據(jù)牛頓第二定律可得帶入數(shù)據(jù)可得故B正確；C．當車速達到v1時，結合圖像分析可知，此時汽車的功率恰好達到額定功率，故有解得故當汽車速度為8m/s時，汽車還處于勻加速直線運動階段，故由圖知牽引力仍為8×103N，故故C錯誤；D．汽車由靜止加速到v1所需時間為由圖可知，BC段汽車的功率不變，且均為額定功率，故此過程牽引力所做功為故D錯誤。故選AB。類機車啟動模型21．單兵飛行器使得人類像鳥兒一樣自由飛行的夢想成為現(xiàn)實。某士兵駕駛單兵飛行器（由燃油背包和腳下的噴射器組成）在無風的晴朗天氣里沿水平方向勻速飛行，場景如圖所示。噴射器引擎沿士兵身體所在直線向下噴氣，士兵身體與水平面的夾角為，受到的空氣阻力大?。ㄆ渲衚為常量，v是飛行速度的大?。?，不計噴氣過程燃油的減少，裝備及士兵質量為m，則噴射器克服阻力的功率為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】士兵受重力mg、空氣阻力f以及噴射器的推力F而處于平衡狀態(tài)，如圖所示，根據(jù)平衡條件可得；噴射器克服阻力的功率為由題意知聯(lián)立解得故選B。22．如圖所示，電動機通過輕繩和輕質動滑輪拉起質量為m的重物，重物原本靜止，某一時刻電動機開始以恒定的輸出功率（即指向外界提供的功率）工作。已知重力加速度為g，