第38讲功率与机车启动
[方法点拨] 分析机车启动问题时,抓住两个关键,一是汽车的运动状态,即根据牛顿第二定律找出牵引力与加速度的关系;二是抓住功率的定义式,即牵引力与速度的关系.综合以上两个关系,即可确定汽车的运动情况.
1.(多选)(2017·福建厦门一中模拟)质量为m的汽车在平直路面上启动,启动过程的速度—时间图像如图1所示,其中OA为过原点的一条直线.从t1时刻起汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力恒为f,则( )
图1
A.0~t1时间内,汽车的牵引力等于m
B.汽车在t1~t2时间内的功率等于t2以后的功率
C.t1~t2时间内,汽车的功率等于v1
D.t1~t2时间内,汽车的平均速度等于
2.(2017·山东烟台模拟)某段高速路对载重货车设定的允许速度范围为50~80km/h,而上坡时若货车达不到最小允许速度50 km/h,则必须走“爬坡车道”来避免危险,如图2所示,某质量为4.0×104kg的载重货车,保持额定功率200kW在“爬坡车道”上行驶,每前进1km,上升0.04km,汽车所受的阻力(摩擦阻力与空气阻力)为车重的0.01倍,g取10m/s2,爬坡车道足够长,则货车匀速上坡的过程中( )
图2
A.牵引力等于2×104N
B.速度可能大于36km/h
C.上坡过程增加的重力势能等于汽车牵引力所做的功
D.上坡过程增加的机械能等于汽车克服阻力所做的功
3.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其v-t图像如图3所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图像可能是图中的( )
图3
4.(多选)(2018·河南省八校第二次测评)质量为2kg的遥控玩具电动汽车在平直路面上由静止开始沿直线运动,汽车受到的阻力恒为重力的,若牵引力做功W和汽车位移x之间的关系如图4所示,已知重力加速度g=10m/s2,则( )
图4
A.汽车在0~1m位移内,牵引力是恒力,1~3m位移内,牵引力是变力
B.汽车位移为0.5m时,加速度的大小a=5m/s2
C.汽车位移在0~3m的过程中,牵引力的最大功率为20W
D.汽车位移在0~3m的过程中,牵引力的平均功率为10W
5.(2018·广东东莞模拟)汽车以恒定功率P、初速度v0冲上倾角一定的斜坡时,汽车受到的阻力恒定不变,则汽车上坡过程的v-t图像不可能是下图中的( )
6.(多选)(2017·福建漳州联考)一根质量为M的直木棒,悬挂在O点,有一只质量为m的猴子抓着木棒,如图5所示.剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬.设在一段时间内木棒沿竖直方向下落,猴子对地的高度保持不变,忽略空气阻力,下列四个图像中能正确反映猴子对木棒做功的功率和木棒速度变化的是( )
图5