高一物理机车启动习题和相关例题
一、选择题
1. 质量为5t的机车,以恒定的功率从静止开始,在平直轨道上行驶1km,速度达到最大为5m/s,设机车所受阻力恒定,则机车的功率为( )
A. 25kW B. 50kW C. 75kW D. 100kW
【相关例题】
【例题】质量为5t的机车,以恒定的功率从静止开始,在水平轨道上行驶3km,速度达到最大为5m/s,设机车所受阻力恒定,则机车的功率为( )
A. 25kW B. 50kW C. 75kW D. 100kW
答案:B
分析:机车以恒定功率启动,机车做加速度逐渐减小的加速运动,当速度达到最大时,机车牵引力与阻力相等,此时机车做匀速运动,根据动能定理求解牵引力即可求解。
2. 一辆汽车在平直公路上行驶,其加速度方向与速度方向一致.它经3s时间前进了6m,则汽车加速度的大小是( )
A.0.8m/s² B.1.5m/s² C.2m/s² D.2.5m/s²
【相关例题】
【例题】一辆汽车在平直公路上行驶,其加速度方向与速度方向一致.从某时刻开始,该汽车的加速度逐渐减小至零,在此过程中,汽车速度的变化率( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
答案:A
分析:根据加速度的定义式$a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$求解速度的变化率即可。加速度逐渐减小至零的过程中,速度的变化率逐渐增大。
二、填空题
【例题】质量为$m$的汽车以恒定的功率P在平直公路上行驶,汽车匀速行驶的速度为$v_{1}$,当汽车的速度为$v_{2}$时,汽车的加速度大小为______。
答案:$\frac{P}{v_{2}^{2} - v_{1}^{2}}$
分析:根据功率与速度的关系式$P = Fv$求出牵引力的大小,再根据牛顿第二定律求出汽车的加速度大小。
以上就是高一物理机车启动的一些习题和相关例题。解题的关键是要理解机车的启动方式(恒定加速度启动、恒定功率启动、惯性启动等),根据不同的启动方式选择不同的解题方法。
高一物理机车启动习题及例题
习题:
1. 一辆质量为5吨的机车,以恒定功率49千瓦的速度行驶,行驶过程中阻力为车重的0.05倍,行驶过程中机车牵引力做了多少功?
例题:
2. 一辆质量为5吨的汽车,在水平路面上行驶,阻力为车重的0.05倍,当汽车的速度为36千米每小时时,汽车发动机的功率为多少?
分析:
对于机车启动问题,通常有两种方式,一种是恒定加速度启动,另一种是恒定功率启动。在本题中,已知功率和速度,可以根据功率和速度求牵引力,再根据牛顿第二定律求加速度。
解:
根据功率和速度可求得牵引力:
F = P / v = 4900 / 36 = 136.1 N
根据牛顿第二定律可求得加速度:
a = F - f / m = 136.1 - 0.05 × 5 × 10 × 10 = 131.6 N/m^2
所以汽车发动机的功率为:P = Fv = 136.1 × 36 = 49 × 10^3 W = 49千瓦。
高一物理机车启动常见问题
一、机车以额定功率启动
机车以恒定功率启动,速度增大,牵引力减小,加速度减小,先做加速度逐渐减小的加速运动,当牵引力增大到等于阻力时,加速度减为零,然后做匀速运动。
例1:机车以额定功率启动,运动过程中阻力恒为f,求:
(1)机车可能达到的最大速度;
(2)机车从静止开始到达到最大速度所用的时间。
二、机车以恒定加速度启动
机车以恒定加速度启动,速度增大,牵引力增大,加速度不变,做加速度逐渐增大的加速运动,当牵引力增大到等于阻力时,速度增大到最大值。
例2:机车质量为m,受到阻力为f,要使机车速度达到最大值v,所需功率为P,求:
(1)机车的启动过程是怎样的?
(2)所需电源的功率是多少?
三、机车以恒定加速度启动后,再以额定功率行驶
例3:机车质量为m,受到恒定牵引力F的作用下由静止开始运动,求:
(1)当速度达到v时,此时机车的功率是多少?
(2)如果此时机车的功率小于机车的额定功率,机车将如何运动?
四、机车启动过程中阻力变化
例4:机车质量为m,受到恒定牵引力F的作用下由静止开始运动,运动过程中阻力恒为f,求:
(1)当速度达到最大值v时,此时机车的加速度是多少?
(2)如果此时机车的加速度大于最大值v/t,那么机车的功率应该怎样变化?
以上是高一物理机车启动过程中常见的问题和例题。需要注意的是,在解决这些问题时,需要充分考虑机车的启动方式、牵引力和阻力的关系、速度和加速度的变化等因素,以及根据具体问题选择合适的解题方法。同时,还需要注意解题的规范性和准确性,以确保解题的正确性和有效性。
