教师资格考试高中物理“汽车启动”题目及解析

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“汽车启动”问题在高中物理中很常见,与此相关的各类习题也多种多样,通常都与加速度、功率相关的问题,此类问题涉及变化的力与加速度,通常都是力学问题中的难点。

教师资格考试高中物理“汽车启动”题目及解析

上题是典型的汽车启动问题。汽车启动大致可以分成两种情况,一种是匀功率启动,一种是匀加速度启动。在匀功率启动中,根据公式P=Fv可知,速度越快,牵引力越小,加速度也就越小。也就是说,在匀功率启动中,一开始的加速度最大,然后逐渐变小,最后牵引力等于阻力时,加速度为0,速度不再发生变化,启动结束,汽车保持匀速运动。而在匀加速度启动中,汽车一开始保持加速度不变,即保持牵引力不变,根据公式P=Fv可知,速度越快,功率越大。但是汽车功率有上限,当汽车功率达到上限时,功率就不能继续变大,这时牵引力就会变小,加速度也会变小,直到牵引力等于阻力时,加速度为0,启动结束,汽车保持匀速运动。上题就是汽车匀加速度启动的图像。遇到此类问题,首先判断启动形式,再根据我们的结论做题。

教师资格考试高中物理“汽车启动”题目及解析

上题是将力和速度做了图像,实质跟第一题一样。把握好启动规律后根据题目要求求解其他的物理量。

3.汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶,t1时刻司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半,并保持该功率继续行驶,到t2时刻汽车又开始做匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变)。则在t1~t2的这段时间内

A.汽车的牵引力逐渐增大 B.汽车的牵引力逐渐减小

C.汽车的速度逐渐增大 D.汽车的加速度逐渐变小

【答案】AD。解析:试题分析:t1时刻司机减小了油门,使汽车的输出功率立即减小一半,根据P=Fv,知牵引力减小为原来的一半,加速度方向与速度方向相反,做减速运动,在减速运动的过程中,速度减小,牵引力增大,加速度减小,当加速度减小到零,即t2时刻,又做匀速直线运动。故AD正确,BC错误。故选AD。

上题中将加速变为减速,情况与启动过程不同。由于加速度与牵引力方向不同,在牵引力增大的时候加速度反而变小。本质上就是匀功率问题,把握好速度和牵引力以及加速度的关系,就能明白这类问题的解决办法。并且最终还是处于牵引力与阻力等大,加速度为0,处于匀速运动的状态。


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