《2022届高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练》专题12 机车启动模型（解析版）

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2022 届高三物理二轮常见模型与方法综合特训专练
专题 12 机车启动模型
专练目标 专练内容
目标 1以恒定功率启动（1T—8T）
目标 2以恒定加速度启动（9T—15T）
【典例专练】
一、以恒定功率启动
1．复兴号动车在世界上首次实现速度 自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性
成果。如图所示，一列质量为 m的动车，初速度为 ，以恒定功率 P在平直轨道上运动，经时间 t达到该
功率下的最大速度 ，设动车行驶过程所受到的阻力 F保持不变。动车在时间 t内（　　）
A．做匀加速直线运动
B．牵引力的功率
C．当动车速度为 时，其加速度为
D．牵引力做功大于
【答案】BCD
【详解】A．复兴号动车以恒定功率运动，由 易知 v增大 a变小。故 A错误；
B．当 时，速度最大，故 即牵引力的功率 故 B正确。
C．当动车速度为 时，此时牵引力 由 可得其加速度为 故 C正确；
D．由动能定理可得 牵引力做功 动车需要克服摩擦力
做功，故 D正确。故选 BCD。
2．2021 年4月16 日，全球首条无人驾驶云巴在重庆璧山正式开通，这是一种采用无人驾驶技术的小运量
轨道交通系统．若质量为 m的云巴从静止开始以恒定功率 P在平直轨道上运动，经时间 t达到该功率下的
最大速度 ．设云巴行驶过程中所受到的阻力保持不变，则（　　）
A．云巴受到的阻力
B．速度为 时，云巴的加速度为
C．在时间 t内云巴行驶的距离
D．在时间 t内云巴行驶的距离
【答案】AD
【详解】A．云巴的加速度为 0时，具有最大速度 ，则有牵引力等于阻力，所以云巴受到的阻力为
则A正确；
B．速度为 时，云巴的牵引力为 云巴的加速度为 所以 B错误；
C．在时间 t内云巴行驶做加速度逐渐减上的加速运动，则其距离 所以 C错误；
D．根据动能定理有 则在时间 t内云巴行驶的距离 所以 D正确；故选 AD。
3．某次汽车性能测试中，若关闭油门，则汽车恰好能沿一山坡向下做匀速直线运动；若汽车以恒定的功
率P沿该山坡向上由静止启动做加速直线运动，则汽车经时间 t速度达到最大值 ．已知汽车的质量为
m，假设汽车在上坡和下坡过程中所受路面的阻力大小恒定且相等，不计空气阻力，下列说法正确的是（
）
A．路面对汽车的阻力大小为
B．路面对汽车的阻力大小为
C．上坡过程中，汽车从静止启动到速度刚好增大至 ，通过的距离为
D．上坡过程中，汽车从静止启动到速度刚好增大至 ，通过的距离为
【答案】AD
【详解】AB．设汽车的质量为 m、山坡的倾角为 ，根据物体的平衡条件，汽车下坡过程中所受路面的阻
力大小为 当汽车达到最大速度，以 上坡时，根据平衡条件，结合功率公式有
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