高三物理模型訓(xùn)練之機(jī)車(chē)啟動(dòng)

1、專題12：機(jī)車(chē)啟動(dòng)一、解答題1汽車(chē)在平直路面上從靜止開(kāi)始以額定功率啟動(dòng)，汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為30，汽車(chē)的質(zhì)量為2000，汽車(chē)行駛時(shí)受到的阻力為車(chē)重（車(chē)的重力）的0.1倍，取。求：（1）汽車(chē)行駛的最大速度；（2）汽車(chē)速度為10時(shí)，汽車(chē)加速度的大小。2某型號(hào)電動(dòng)平衡車(chē)，其電動(dòng)機(jī)的功率為400W。在下列條件下測(cè)得其續(xù)航里程為18km，滿電，載重60kg，沿平直路面勻速行駛，速度為12km/h。求：（1）在這次測(cè)試中，電動(dòng)機(jī)消耗的電能為多少kWh？（2）若電動(dòng)機(jī)的效率為80，則平衡車(chē)受到的阻力為多大。3質(zhì)量m的玩具小車(chē)以額定功率P沿平直的軌道前進(jìn)，已知t0時(shí)刻的速度大小為最大速度的一半，經(jīng)時(shí)間t達(dá)到

2、最大速度，小車(chē)受到的阻力為車(chē)重的倍。求：（1）小車(chē)達(dá)到的最大速度大??；（2）t=0時(shí)刻小車(chē)的加速度大小；4有一艘質(zhì)量為1.0107kg的輪船，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率是1.8108W，假設(shè)所受的阻力為1.2107N，且始終保持不變。求：（1）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)以額定功率工作、航行速度為9m/s時(shí)，輪船的加速度；（2）這艘輪船能保持的最大航行速度。5質(zhì)量為1噸的卡車(chē)在平直公路上行駛，受到的阻力為2000牛，行駛時(shí)最大速度為2米/秒?，F(xiàn)卡車(chē)從靜止駛上傾角為30的斜坡，卡車(chē)受到的阻力不變。問(wèn)：(1)卡車(chē)在斜坡上行駛的最大速度為多少？(2)如果卡車(chē)開(kāi)始保持牽引力不變行駛，且牽引力大小為7200牛，則能維持多長(zhǎng)時(shí)間？6高

3、速連續(xù)曝光照相機(jī)可在底片上重疊形成多個(gè)圖像?，F(xiàn)利用這架照相機(jī)對(duì)某款家用汽車(chē)的加速性能進(jìn)行研究，圖為汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)連續(xù)三次曝光的照片，照相機(jī)每?jī)纱纹毓獾臅r(shí)間間隔為2.0s，第一個(gè)2s時(shí)間內(nèi)的位移9m，在第二個(gè)2s時(shí)間內(nèi)的位移15m。已知該汽車(chē)的質(zhì)量為1000kg，額定功率為90kW，汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的阻力始終為1500N。（1）若汽車(chē)由靜止開(kāi)始以此加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，則勻加速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)能保持多長(zhǎng)時(shí)間？（2）若該汽車(chē)從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，牽引力不超過(guò)3000N，求汽車(chē)運(yùn)動(dòng)2400m所用的最短時(shí)間（汽車(chē)已經(jīng)達(dá)到最大速度）。7自動(dòng)駕駛是一種通過(guò)電腦系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛的智能汽車(chē)有一質(zhì)量為m=1000kg

4、的自動(dòng)駕駛汽車(chē)，在平直公路以v1=90km/h的速度勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P1=50kW當(dāng)探測(cè)到前方有80km/h的限速標(biāo)志時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率自動(dòng)降低到P2并保持不變，當(dāng)轎車(chē)速度減到v2=72km/h時(shí)又開(kāi)始勻速假設(shè)汽車(chē)在上述運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力保持不變求：（1）汽車(chē)行駛時(shí)所受阻力的大??；（2）當(dāng)汽車(chē)開(kāi)始減速時(shí)，其加速度的大小8一輛電動(dòng)自行車(chē)的銘牌上給出的技術(shù)參數(shù)如表所示。質(zhì)量的人騎著此電動(dòng)自行車(chē)沿平直公路行駛，所受阻力f恒為車(chē)和人總重力的k倍，。g取。規(guī)格后輪驅(qū)動(dòng)直流永磁鐵電動(dòng)機(jī)車(chē)型電動(dòng)自行車(chē)額定輸出功率120W整車(chē)質(zhì)量30kg額定電壓40V最大載重120kg額定電流3.5A（1）此電動(dòng)自行

5、車(chē)的電動(dòng)機(jī)在額定電壓下正常工作時(shí)的效率。（2）僅在電動(dòng)機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下，人騎車(chē)行駛的最大速率。（3）僅在電動(dòng)機(jī)以額定功率提供動(dòng)力的情況下，當(dāng)車(chē)速2.0m/s時(shí)，人騎車(chē)的加速度大小。9一輛汽車(chē)在平直高速公路上行駛，已知該車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為110kW，若汽車(chē)以額定功率啟動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)中所受的阻力為1900N，求該車(chē)行駛的最大速度10在一段平直的公路上，質(zhì)量的汽車(chē)從靜止開(kāi)始以的加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到時(shí)，汽車(chē)剛好達(dá)到額定功率，并以額定功率沿平直公路繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)了，設(shè)汽車(chē)所受的阻力恒定，其大小，求：（1）汽車(chē)的額定功率；（2）在勻加速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，汽車(chē)克服阻力做的功；（3）在以額定功率

6、運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，汽車(chē)牽引力做的功。答案第 = page 3 3頁(yè)，共 = sectionpages 3 3頁(yè)答案第 = page 2 2頁(yè)，共 = sectionpages 3 3頁(yè)參考答案1（1）；（2）【詳解】（1）汽車(chē)有最大速度時(shí)，此時(shí)牽引力與阻力平衡，有其中得（2）當(dāng)速度時(shí)，有代入數(shù)據(jù)得2（1）0.6kWh；（2）96N【詳解】(1)平衡車(chē)工作時(shí)間為t=1.5h消耗的電能W=Pt=0.4kW1.5h=0.6kWh(2) 平衡車(chē)受到的阻力為F阻=F牽=96N3（1）；（2）【詳解】（1）達(dá)到最大速度時(shí),由可得（2）小車(chē)在t=0時(shí)刻的牽引力為F2，則根據(jù)可得4（1）；（2）【詳解】（1）由P

7、=Fv可知，當(dāng)v=9m/s時(shí)，又F-f=ma，故（2）輪船以最大速度航行時(shí)F=f=1.2107N故5(1)米/秒；(2)2.78秒【詳解】(1)卡車(chē)的功率 卡車(chē)從靜止駛上傾角為30的斜坡時(shí)，到達(dá)最大速度時(shí)，則 由解得 (2) 保持牽引力不變,則加速度 勻加速能達(dá)到的最大速度用時(shí)間6（1）；（2）【詳解】（1）由圖可得汽車(chē)在第一個(gè)時(shí)間內(nèi)的位移，在第二個(gè)時(shí)間內(nèi)的位移，根據(jù)故汽車(chē)的加速度根據(jù)汽車(chē)的牽引力汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)的末速度，根據(jù)解得故勻加速運(yùn)動(dòng)保持的時(shí)間，根據(jù)解得（2）汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度，根據(jù)解得勻加速運(yùn)動(dòng)的距離所以，以額定功率運(yùn)動(dòng)的距離對(duì)以額定功率運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，由動(dòng)能定理得解得所以所求時(shí)間為

8、7（1）2000N； （2）【詳解】（1）在減速前勻速時(shí)，根據(jù)平衡有：此時(shí)功率：代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得f=2000N（2）在減速后勻速時(shí)，有此時(shí)功率：代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得則剛開(kāi)始減速時(shí)有根據(jù)牛頓第二定律：代入數(shù)據(jù)解得，所以加速度大小為8（1）85.7%；（2）6.0 m/s；（3）0.4 m/s2【詳解】(1)由題表可知，電動(dòng)機(jī)的額定電壓為U0=40 V，額定電流為I0=3.5 A，所以電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸入功率為P入=U0I0=140 W又電動(dòng)機(jī)的輸出功率為P出=120 W所以電動(dòng)機(jī)的效率為(2)設(shè)車(chē)的質(zhì)量為m，則車(chē)行駛時(shí)所受阻力為f=k（Mm）g當(dāng)達(dá)到最大速度vm時(shí)，應(yīng)有P出=fvm所以最大速度vm=6.0 m/s(3)當(dāng)車(chē)速為v=2.0 m/s時(shí)，牽引力設(shè)此時(shí)車(chē)的加速度大小為a，根據(jù)牛頓第二定律得F-f=（Mm）a解得a=0.4 m/s2957.89m/s【解析】【詳解】解：由P=Ff vmax 得：vmax=57.89