高考物理高频考点2012模拟题精选分类解析 高频考点17 机车启动和运行.pdf

1、高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 1（2012 年江苏省无锡二模）一磁悬浮实验小车，在恒定功率的驱动下，由静止开始沿着水平直线运动，不计一切阻力某同学在研究小车的位移 x 与时间 t 的关系时，提出了下列四种猜想，其中不可能成立的有 A x t Bxt Cx3t Dxt 2 1.答案：ABD 解析：磁悬浮实验小车，在恒定功率的驱动下，由静止开始沿着水平直线一定做加速度逐渐减小的加速运动，其速度图线向下弯曲。位移 x 随时间 t 变化一定大于匀速运动小于匀加速运动，选项 ABD 不可能成立。2（2012 年 5 月山东泰安二模）某电动汽车在平直公路上从静止开始加

2、速，测得发动机功率随时间变化的图象和其速度随时间变化的图象分别如图甲、乙所示，若电动汽车所受阻力恒定，则下列说法正确的是 A测试时该电动汽车所受阻力为 1.0103N B该电动汽车的质量为 1.2103kg C在 0110s 内该电动汽车的牵引力做功为 4.4106J D在 0110s 内该电动汽车克服阻力做的功 2.44106J 2.答案：ABD 解析：该电动汽车的额定功率为 P=40kW，最大速度为 vm=40m/s，由 P=fvm 解得测试时该电动汽车所受阻力为 f=1.0103N，选项 A 正确；由速度图象可知，050s 内，电动汽车加速度为 a=0.5m/s2，50s 时速度为 v=

3、25m/s，功率为 P=40kW，由 P=Fv 解得牵引力 F=1600N，由牛顿第二定律 Ff=ma 解得该电动汽车的质量为 m=1.2103kg，选项 B 正确；在 0110s 内该电动汽车牵引力做功 W=20kW50s+40kW60s=3400kJ=3.4106J，选项 C 错误；在 0110s 内，由动能定理，WWf=21 mvm2，解得该电动汽车克服阻力做的高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 功 Wf=2.44106J，选项 D 正确。3（2012 江西重点中学联盟第一次联考）2011 年 7 月 23 日，甬温线 D301 次列车与 D3115 次列

4、车发生追尾事故，事故共造成了 40 人死亡，200 多人受伤，从而引发了广大民众对我国高铁运行安全的关注和担忧。若在水平直轨道上有一列以额定功率行驶的列车，所受阻力与质量成正比，由于发生紧急情况，使最后几节车厢与车体分离，分离后车头保持额定功率运行，则()A车头部分所受牵引力增大，速度也增大 B车头部分所受牵引力减小，速度也减小 C脱离部分做匀减速运动，车头部分做匀加速运动 D分离出的车厢越多，车头能获得的最大速度越大 4.（2012 年 2 月福建晋江四校第二次联考）质量为 2 吨的汽车，发动机牵引力的功率为 30 千瓦，汽车在水平路面上行驶能达到的最大速度为 15m/s，若汽车所受阻力恒定

5、，则汽车的速度为 10m/s 时的加速度为（）A1m/s2 B0.5m/s2 C2m/s2 D2.5m/s2 4.答案：B 解析：汽车在水平路面上行驶所受阻力 f=P/v=2000N；当汽车的速度为 10m/s 时，牵引力 F=P/v=3000N；加速度 a=(Ff)/m=0.5m/s2，选项 B 正确。5.（2012 上海普陀质检）在检测某款电动车性能的实验中，质量为 8102kg 的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为 15m/s。利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力 F 与对应的速度v，并描绘出 F1/v 图像（图中 AB、BO 均为直线），假设电动车行驶中所受的阻力

6、恒定，则 （A）在全过程中，电动车在 B 点时速度最大 （B）电动车做匀加速运动时的加速度为 2m/s2（C）电动车的额定功率为 6kW 高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。（D）电动车做匀加速运动所需的时间为 1.5s 6.（2012 沈阳四校联考）汽车在平直公路上以速度 v0 匀速行驶，发动机功率为 P，牵引力为 F0。t1 时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，到 t2 时刻，汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。下面几个关于汽车牵引力 F、汽车速度 v 在这个过程中随时间 t变化的图像中正确的是()6.

7、答案：AD 解析：t1 时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，汽车做加速度逐渐减小的减速运动。由可知，到 t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动，其速度减小到 v0/2；其速度图象正确错误。在 t1 时刻，汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，其牵引力立即减小到原来的一半；到 t2 时刻，汽车又恢复了匀速直线运动，牵引力等于阻力.汽车牵引力 F 随时间 t 变化的图像中正确错误。7（2012 山西太原期末）把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的车辆叫动车而动车组就是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖丰）编成

8、一组，就是动车组假设动车组运行过程中受到的阻力与其受到高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 的重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等若 1 节动车加 3 节拖车编成的动车组的最大速度为 120km/h，则 3 节动车加 3 节拖车编成的动车组的最大速度为（）A120km/h B240kmh C320kmh D 480kmh 8（2012 湖南 2 月联考）质量为 2103kg，发动机额定功率为 80kW 的汽车在平直公路上行驶；若汽车所受阻力大小恒为 4103N，则下列判断中正确的有 （）A汽车的最大动能是 4105J B汽车以加速度 2

9、m/s2 匀加速启动，起动后第 2 秒末时发动机实际功率是32kW C汽车以加速度 2m/s2 做初速为 0 的匀加速运动中，达到最大速度时摩擦力做功为 4105J D若汽车保持额定功率起动，则当汽车速度为 5 m/s 时，其加速度为 6m/s2 8答案：ABD 解析：汽车达到最大速度时，加速度为 0，牵引力等于阻力，汽车功率 P=Fv=fv，所以最大速度smfPvm/20，对应的动能为 4105J，A项正确；汽车以加速度 2m/s2 匀加速起动，牵引力NmafF3108，所以 2s 末对应的实际功率为32 FatPkW，能够维持匀加速运动的最长时间为sFaPtm5，对应的摩擦力做功为221a

10、tffsW f105J，当汽车保持额定功率启动时有mafvP，解得其加速度为 6m/s2，D 项正确。9（2012 上海宝山期末）如图 a 所示，在水平路段 AB 上有一质量为 2103kg 的汽车，正以 10m/s 的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段 BC 较粗糙，汽车通过整个 ABC 路段的 vt 图像如图 b 所示（在 t=15s 处水平虚线与曲线高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持 20kW 不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。（1）求汽车在 AB 路段上运动时所

11、受的阻力 f1。（2）求汽车刚好到达 B 点时的加速度 a。（3）求 BC 路段的长度。（4）若汽车通过 C 位置以后，仍保持原来的输出功率继续行驶，且受到的阻力恒为 f1，则在图 b 上画出 15s 以后汽车运动的大致图像。（解题时将汽车看成质点）9（共 16 分）解：（1）汽车在 AB 路段时，有 F1=f1，P=F1 v1，f1=P/v1，联立解得：f1=1010203 N=2000N。（4 分）（2）t=15s 时汽车处于平衡态，有 F2=f2，P=F2 v2，f2=P/v2，联立解得：f2=510203 N=4000N。（4 分）t=5s 时汽车开始减速运动，有 f2F1=ma，解得

12、 a=1m/s2。（2 分）（3）212222121mvmvsfPt （2 分）解得 s=68.75s （1 分）（4）汽车通过 C 位置以后，阻力减小，将做加速度逐渐减小的加速运动，达到 v=10m/s 后匀速运动，15s 以后汽车运动的速度图象如图所示。（3 分）图 b 10515 v/m.s1 t/s5 10 0图 a A B C 图 b 10515 v/m.s1t/s510 0高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 10。（2012 广东惠州检测）质量为 1.0103kg 的汽车，沿倾角为30 的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为 20

13、00N，汽车发动机的额定输出功率为 5.6104W，开始时以 a=1m/s2 的加速度做匀加速运动（g=10m/s2）。求：汽车做匀加速运动的时间 t1；汽车所能达到的最大速率；若斜坡长 143.5m，且认为汽车达到坡顶之前，已达到最大速率，则汽车从坡底到坡顶需多少时间？22222121)30sin(mvmvsfmgPtm (2 分)又有12sss(2 分)代入数值，联立求解得：t2=15s。(2 分)所以汽车总的运动时间为：t1=t1+t2=22s。(2 分)【点评】只有机动车以恒定功率运动时牵引力 t 时间内做功才等于 Pt。11。（2012 江西三校联考）一艘质量为 m=400t 的轮船

14、，以恒定功率 P=3.5106W从某码头由静止起航做直线运动，经 t0=10min 后，达到最大速度 vm=25ms。此时船长突然发现航线正前方 x0=520m 处，有一只拖网渔船正以 v=5ms 的速度沿垂直航线方向匀速运动，且此时渔船船头恰好位于轮船的航线上，船长立即采取制动措施（反应时间忽略不计），附加了恒定的制动力，结果轮船到达渔船的穿越点时，拖网的末端也刚好越过轮船的航线，避免了事故的发生。已知渔船连同拖网总长 L=200m，假设轮船所受阻力不变。求：高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。（1）发现渔船时，轮船已离开码头多远?（2）轮船减速时的加速度多大?

15、（3）附加的制动力多大?【点评】此题以轮船避碰切入，意在考查动能定理、匀变速直线运动、牛顿运动定律等知识点。12面对能源紧张和环境污染等问题，混合动力汽车应运而生。所谓混合动力汽车，是指拥有两种不同动力源（如燃油发动机和电力发动机）的汽车，既省油又环保。车辆在起步或低速行驶时可仅靠电力驱动；快速行驶或者需急加速时燃油发动机启动，功率不足时可由电力补充；在制动、下坡、怠速时能将机械能转化为电能储存在电池中备用。假设汽车质量为 M，当它在平直路面行驶时，只采用电力驱动，发动机额定功率为 P1，能达到的最大速度为 v1；汽车行驶在倾角为 的斜坡道上时，为获得足够大的驱动力，两种动力同时启动，此时发动

16、机的总额定功率可达 P2。已知汽车在斜坡上行驶时所受的阻力是在平直路面上的 k 倍，重力加速度为 g。求汽车在斜坡道上能达到的最大速度。【解析】：在平直路面行驶，汽车以功率 P1 匀速行驶时速度最大，设驱动力为F1，阻力为 f，则 P1=F1v1 F1=f 设汽车上坡时驱动力为 F2，能达到的最大速度为 v2，则 P2=F2v2 高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 F2=Mgsinkf 由式解得：11122sinkPMgvvPv。【点评】此题以混合动力汽车切入，意在考查功率、平衡条件等。13.如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，运用传感器（未在图中画出

17、）测得此过程中不同时刻对轻绳的拉力 F 与被提升重物的速度 v，并描绘出 F-1v 图象。假设某次实验所得的图象如图乙所示，其中线段 AB 与 1v 轴平行，它反映了被提升重物在第一个时间段内 F 和 1v 的关系；线段 BC 的延长线过原点（C 点为实线与虚线的分界点），它反映了被提升重物在第二个时间段内 F 和 1v 的关系；第三个时间段内拉力 F 和速度 v 均为 C 点所对应的大小保持不变，因此图象上没有反映。实验中还测得重物由静止开始经过 t=1.4s，速度增加到 vC=3.0m/s，此后物体做匀速运动。取重力加速度 g=10m/s2，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计。（1）在提升重

18、物的过程中，除了重物的质量和所受重力保持不变以外，在第一时间段内和第二时间段内还各有一些物理量的值保持不变。请分别指出第一时间段内和第二时间内所有其他保持不变的物理量，并求出它们的大小；（2）求被提升重物在第一时间段内和第二时间段内通过的总路程。F 图甲 v F/N 1v/sm1 O 13.012.0 2 A B C 4 6 8 图乙 高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 设第一段时间为 t1，重物在这段时间内的位移为 x1，则 12.0 s0.40s5.0Bvta，m40.021211atx；设第二段时间为 t2，t2=t-t1=1.0s；重物在 t2 这段时间

19、内的位移为 x2，根据动能定理有22221122CBPtGxmvmv，解得 x2=2.75m 所以被提升重物在第一时间段内和第二时间段内通过的总路程 x=x1+x2=3.15m【点评】用轻绳通过定滑轮提升一重物，若先匀加速上升后保持拉力的功率恒定上升，则类似于汽车的先匀加速启动后保持功率不变继续加速运动。14.为登月探测月球，上海航天研制了“月球车”。某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究。他们让“月球车”在水平地面上由静止开始运动，并将“月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的 vt 图像，已知“月球车”0ts 段为过原点的倾斜直线；ts10s 内“月球车”牵引力的功率保

20、持不变，且 P=1.2kW，7s10s 段为平行横轴的直线段；在 10s 末停止遥控让“月球车”自由滑行，“月球车”质量 m=100kg，整个过程中“月球车”受到的阻力 f 大小不变。（1）求“月球车”所受阻力 f 的大小和“月球车”匀速运动时的速度大小；（2）求“月球车”高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。 在加速运动过程中的总位移 s。（3）求 013s 内牵引力所做的总功。（4）画出“月球车”整个运动过程中牵引力的功率随时间变化的图象。由图象可得减速时加速度 a=2m/s2，由牛顿第二定律，其阻力 f=ma=200N。7s10s 内“月球车”匀速运动，设牵引

21、力为 F，则 F=f。由 P=Fv 可得“月球车”匀速运动时的速度 v=P/F=P/f=6m/s。（2）小车的加速运动过程可以分解为 0t 时间内的匀加速运动和 t7s 时间内的变加速运动两段。由于 ts 时功率为 P=1.2kW，速度为 vt=3m/s，由 P=Fvt 可得此时牵引力为 F=P/vt=400N。由牛顿第二定律 Ff=ma，解得 0ts 内的加速度大小为 a1=（Ff）/m=2m/s2，匀加速运动时间 t=vt/a1=1.5s，匀加速运动位移 s1=2112 a t=2.25m。在 07s 内 由 动 能 定 理 可 得 Fs+P(7t)fs=21 mvm2 21 mv02，代

22、入解得 s=28.5m。（3）在 01.5s 内，牵引力做功 W1=Fs1=4002.25J=900J 在 1.5s10s 内，牵引力做功 W2=Pt=1200(101.5)J=10200J。10s 后，停止遥控，牵引力做功为零。013s 内牵引力所做的总功 W=W1+W2=11100J。（4）“月球车”0ts 内做匀加速直线运动，速度 v=at，功率 P=Fv=Fat，ts10s内“月球车”牵引力的功率保持不变 P=1.2kW.。“月球车”整个运动过程中牵引力的功率随时间变化的图象如图所示。高考资源网（），您身边的高考专家 欢迎广大教师踊跃来稿，稿酬丰厚。【名师点评】解答 vt 图像信息题，要把 vt 图像给出的信息与题述运动过程和已知条件结合，再现运动情景，利用相关物理规律列方程解答。