格物学 力学功率

机车启动问题-功率知识点专题基础选择题自测题答案-黑龙江省等高中物理,平均正确率72.0%

2025-06-06
机车启动问题-功率知识点专题基础选择题自测题答案-黑龙江省等高中物理,平均正确率72.0%
1、['机车启动问题']

正确率60.0%质量为$${{m}}$$的汽车在平直公路上启动,阻力$$\boldsymbol{F}_{\mathrm{{}_{\mathrm{B H}}}}$$保持不变,当它以加速度$${{a}}$$加速到速度$${{v}}$$时,发动机的实际功率正好等于额定功率$${{P}{,}}$$从此时开始,发动机在额定功率下工作,则此后(

A

A.汽车的牵引力先减小后不变

B.汽车的牵引力为$$F_{\mathbb{H}}+m a$$

C.汽车的最大速度为$$\frac{P} {m a}$$

D.汽车的加速度在增大

4、['受力分析', '机车启动问题', '从运动情况确定受力']

正确率40.0%质量为$${{m}}$$的汽车,其发动机额定功率为$${{P}}$$.当它在倾角为$${{θ}}$$的斜坡上向上行驶时,受到的阻力为车重力的$${{k}}$$倍,则车在此斜坡上的最大速度为$${{(}{)}}$$

D

A.$$\frac{P} {m g \operatorname{s i n} \, \theta}$$

B.$$\frac{P \operatorname{c o s} \, \theta} {m g ( k+\operatorname{s i n} \, \theta)}$$

C.$$\frac{P \operatorname{c o s} \, \theta} {m g}$$

D.$$\frac{P} {m g ( k+\operatorname{s i n} \theta)}$$

5、['平均功率与瞬时功率', '机车启动问题', '从受力确定运动情况']

正确率40.0%质量为$${{m}}$$的汽车,启动后沿平直公路行驶,如果发动机的功率恒为$${{P}}$$,且行驶中受到的阻力大小恒定,汽车能达到的最大速度为$${{v}}$$。当汽车的瞬时速度为$${{v}{/}{3}}$$时,汽车的加速度大小为$${{(}{)}}$$

A

A.$$2 P / m v$$

B.$$3 P / m v$$

C.$$4 P / m v$$

D.$${{P}{/}{m}{v}}$$

6、['机车启动问题']

正确率60.0%机车从静止开始沿水平的直轨道做匀加速直线运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

D

A.机车的牵引力逐渐减小

B.机车的牵引力逐渐增大

C.机车输出功率逐渐减小

D.机车输出功率逐渐增大

7、['机车启动问题']

正确率60.0%在平直公路上行驶的汽车,假设汽车的输出功率和所受的阻力都保持不变,在汽车从静止开始运动到速度恒定的过程中,下列说法中正确的是(

C

A.汽车加速度不变

B.汽车加速度将增大

C.汽车牵引力减小到某一值后保持不变

D.汽车牵引力不变

8、['机车启动问题']

正确率60.0%汽车在启动阶段做匀加速直线运动过程中(

D

A.牵引力增大,功率增大

B.牵引力增大,功率不变

C.牵引力不变,功率不变

D.牵引力不变,功率增大

1. 解析:

当汽车以加速度 $$a$$ 加速到速度 $$v$$ 时,发动机的实际功率等于额定功率 $$P$$。此时牵引力 $$F$$ 满足:

$$P = Fv$$

根据牛顿第二定律,牵引力 $$F$$ 与阻力 $$F_{\text{阻}}$$ 的关系为:

$$F - F_{\text{阻}} = ma$$

解得牵引力:

$$F = F_{\text{阻}} + ma$$

此后,汽车在额定功率下工作,速度继续增大,牵引力 $$F = \frac{P}{v}$$ 随速度增大而减小。当牵引力减小到等于阻力时,汽车达到最大速度 $$v_{\text{max}} = \frac{P}{F_{\text{阻}}}$$。

选项分析:

A. 牵引力逐渐减小,最终不变,正确。

B. 牵引力为 $$F_{\text{阻}} + ma$$ 是加速阶段的瞬时值,此后会变化,错误。

C. 最大速度应为 $$\frac{P}{F_{\text{阻}}}$$,而非 $$\frac{P}{ma}$$,错误。

D. 加速度逐渐减小至零,错误。

正确答案:A

4. 解析:

汽车在斜坡上行驶时,阻力包括摩擦力和重力沿斜坡的分量,总阻力为:

$$F_{\text{阻}} = kmg + mg\sin\theta$$

当汽车以最大速度行驶时,牵引力 $$F$$ 等于总阻力,且功率 $$P = Fv_{\text{max}}$$,因此:

$$v_{\text{max}} = \frac{P}{F_{\text{阻}}} = \frac{P}{mg(k + \sin\theta)}$$

选项分析:

D 正确。

正确答案:D

5. 解析:

汽车的最大速度 $$v$$ 时,牵引力等于阻力,即:

$$P = F_{\text{阻}}v \Rightarrow F_{\text{阻}} = \frac{P}{v}$$

当速度为 $$\frac{v}{3}$$ 时,牵引力 $$F' = \frac{P}{v/3} = \frac{3P}{v}$$。

根据牛顿第二定律:

$$F' - F_{\text{阻}} = ma \Rightarrow \frac{3P}{v} - \frac{P}{v} = ma$$

解得加速度:

$$a = \frac{2P}{mv}$$

选项分析:

A 正确。

正确答案:A

6. 解析:

机车做匀加速直线运动,加速度 $$a$$ 恒定,牵引力 $$F$$ 和阻力 $$F_{\text{阻}}$$ 满足:

$$F - F_{\text{阻}} = ma$$

由于阻力不变,牵引力 $$F$$ 也保持不变。功率 $$P = Fv$$ 随速度 $$v$$ 增大而增大。

选项分析:

D 正确。

正确答案:D

7. 解析:

汽车从静止开始运动,功率 $$P$$ 恒定,牵引力 $$F = \frac{P}{v}$$ 随速度增大而减小。当牵引力减小到等于阻力时,加速度为零,速度达到恒定。

选项分析:

C 正确。

正确答案:C

8. 解析:

汽车在匀加速阶段,加速度 $$a$$ 恒定,牵引力 $$F = F_{\text{阻}} + ma$$ 不变。功率 $$P = Fv$$ 随速度 $$v$$ 增大而增大。

选项分析:

D 正确。

正确答案:D

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