- 高一物理机车启动习题
以下是几道高一物理机车启动的习题：
1. 质量为500t的机车,以恒定的功率由静止出发,经5min速度达到最大值54km/h,运动中阻力恒为车重的0.1倍,求机车行驶的最大速度是多少?
2. 质量为5×10^3kg的汽车,发动机输出功率为30kW,在水平路面上行驶时受到的阻力为车重的0.05倍,求汽车所能达到的最大速度?
3. 汽车发动机的额定功率为60kW,质量为1.5t,当汽车在水平路面上行驶时受到的阻力为车重的0.2倍,汽车发动机的额定功率下汽车匀速行驶的速度是多少?
4. 质量为2kg的汽车在水平路面上行驶时受到的阻力是车重的0.2倍，发动机的额定功率为24kW，汽车在水平面上从静止开始以加速度a=0.5m/s^{2}做匀加速运动，求此过程的最长时间t_{max}。
5. 质量为5×10^{3}kg的汽车发动机输出功率为30kW，从静止开始以a=0.5m/s^{2}的加速度做匀加速直线运动，求汽车做匀加速运动的最长时间t_{max}。
以上题目均涉及到机车启动问题，需要运用机车启动的原理和相关公式进行解答。
相关例题：
题目：一台质量为5吨的机车，其发动机的额定功率为80千瓦。如果机车以0.2米/秒的速度匀速行驶时，它受到的阻力大小是机车发动机产生牵引力的2倍。求：
（1）此时机车发动机产生的牵引力大小；
（2）此时机车的功率；
（3）如果该机车从静止开始，以0.5米/秒的加速度启动，那么它达到最大速度需要多长时间？
答案：
（1）机车匀速行驶时，牵引力和阻力大小相等，所以此时机车发动机产生的牵引力大小为：F = f = 2F阻 = 2(mg + F阻) = 2(5 × 10^3 × 9.8 + 8 × 10^3) = 1.8 × 10^4 N
（2）此时机车的功率为：P = Fv = 1.8 × 10^4 × 0.2 = 3.6 × 10^3 W
（3）当机车以0.5米/秒的加速度启动时，根据牛顿第二定律可得：F - F阻 = ma，所以此时的牵引力为：F = F阻 + ma = 8 × 10^3 N + 5 × 10^3 × 0.5 = 1.25 × 10^4 N
又因为P = Fv，所以此时的功率为：P = Fv = 1.25 × 10^4 × (0.5 + v) = 80kW
解得：v = 6 m/s
根据速度公式可得：v = at + v0，所以t = (v - v0)/a = (6 - 0)/0.5 = 12 s
所以，该机车从静止开始，以0.5米/秒的加速度启动，达到最大速度需要12秒。
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