《2023届浙江省高三物理高考复习101微专题模型精讲精练》第30讲 变功率及机车启动模型（解析版）

3.0 envi 2025-03-19 4 4 259.15KB 14 页 3知币
侵权投诉
第 30 讲 变功率及机车启动模型
（多选）1．（2022·广东）如图所示，载有防疫物资的无人驾驶小车，在水平 MN 段以恒定功率
200W、速度 5m/s 匀速行驶，在斜坡 PQ 段以恒定功率 570W、速度 2m/s 匀速行驶。已知小车总
质量为 50kg，MN＝PQ＝20m，PQ 段的倾角为 30°，重力加速度 g取10m/s2，不计空气阻力。下
列说法正确的有（　　）
A．从 M到N，小车牵引力大小为 40N
B．从 M到N，小车克服摩擦力做功 800J
C．从 P到Q，小车重力势能增加 1×104J
D．从 P到Q，小车克服摩擦力做功 700J
【解答】解：AB、在水平 MN 段以恒定功率 200W、速度 5m/s 匀速行驶，则小车的牵引力等于
小车受到的摩擦力，因此
F=f=P
v=200
5N=40 N
从M到N过程中，小车摩擦力做功为 Wf＝﹣40×20J＝﹣800J，即小车克服摩擦力做功 800J，故
AB 正确；
C、 从 P到Q的 过 程 中 ， 根 据 功 能 关 系 可 知 ， 重 力 势 能 的 增 加 量 为 ΔEp＝mgΔh ＝
50×10×20×sin30°J＝5000J，故 C错误；
D、在斜坡 PQ 段以恒定功率 570W、速度 2m/s 匀速行驶，则
P2
v2
=mgsin 30°+f2
代入数据解得：f2＝35N
则此过程中，小车摩擦力做功为 Wf2＝f2s＝﹣35×20J＝﹣700J，即小车克服摩擦力做功为 700J，
故D正确；
故选：ABD。
1．（2021·湖南）“复兴号”动车组用多节车厢提供动力，从而达到提速的目的。总质量为 m的动
车组在平直的轨道上行驶。该动车组有四节动力车厢，每节车厢发动机的额定功率均为 P，若动
车组所受的阻力与其速率成正比（F阻＝kv，k为常量），动车组能达到的最大速度为 vm。下列
说法正确的是（　　）
A．动车组在匀加速启动过程中，牵引力恒定不变
B．若四节动力车厢输出功率均为额定值，则动车组从静止开始做匀加速运动
C．若四节动力车厢输出的总功率为 2.25P，则动车组匀速行驶的速度为
3
4
vm
D．若四节动力车厢输出功率均为额定值，动车组从静止启动，经过时间 t达到最大速度 vm，则
这一过程中该动车组克服阻力做的功为
1
2
mvm2Pt﹣
【解答】解：A、若动车组做匀加速启动，则加速度不变，而速度增大，则阻力也增大，要使合
力不变则牵引力也将增大，故 A错误；
B、若动车组输出功率均为额定值，则其加速 a
¿F牵− f
m=
4P
v− kv
m
，随着速度增大，加速度减
小，所以动车组做加速度减小的加速运动，故 B错误；
C、当动车组的 速度增大到最 大 vm时，其加速度 为零，则有：
4P
vm
=k vm
，若总功率变 为
2.25P，则同样有：
2.25 P
vm'=k vm'
，联立两式可得：vm′
，故 C正确；
D、对动车组根据动能定理有：4Pt W﹣f
¿1
2m vm
2
，所以克服阻力做的功 Wf＝4Pt
−1
2m vm
2
，故 D
错误。
故选：C。
一.知识回顾
1.平均功率的计算方法
(1)利用＝。
(2)利用＝F·cosθ，其中为物体运动的平均速度，F为恒力。
2．瞬时功率的计算方法
利用公式 P＝F·vcosθ，其中 v为该时刻的瞬时速度。
3.求力做功的功率时应注意的问题
(1)明确所求功率是平均功率还是瞬时功率。求平均功率首选＝，其次是用＝
F·cosα，应容易求得，如求匀变速直线运动中某力的平均功率。
(2)求瞬时功率用 P＝Fvcosα，要注意 F与v方向间的夹角 α对结果的影响，功率
是力与力的方向上速度的乘积。
4.两种启动方式的比较
两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动
Pt 图和
v t图
O
A
段
分析过程 v↑⇒F＝↓
⇒a＝↓
a＝不变⇒
F不变 v↑⇒P＝Fv↑直到 P额
＝Fv1
运动
性质
加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间 t0
＝
AB
段
过程
分析
F＝F阻⇒a＝0⇒
vm＝
v↑⇒F＝↓⇒
a＝↓
运动
性质
以vm匀速直线运动 加速度减小的加速直线运动
BC 段 无
F＝F阻⇒a＝0⇒
以vm＝匀速直线运动
5．三个重要关系式
(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速直线运动时的速度，即 vm＝
＝(式中 Fmin 为最小牵引力，其值等于阻力 F阻)。
(2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速度不
是最大，即 v＝<vm＝。
(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功 W＝Pt。由动能定理：Pt－F阻x＝ΔEk。
《2023届浙江省高三物理高考复习101微专题模型精讲精练》第30讲 变功率及机车启动模型（解析版）.docx

共14页,预览5页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：14 页 大小：259.15KB 格式：DOCX 时间：2025-03-19

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 14
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注