“复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。总…——2021 高考物理第 3 题答案解析

2021_湖南卷 (物理)

2021 湖南 第 3 题 单选题 区分题
2021_湖南卷 (物理)

3. “复兴号”动车组用多节车厢提供动力,从而达到提速的目的。总质量为 m的动车组在平直的轨道上行
驶。该动车组有四节动力车厢,每节车厢发动机的额定功率均为P,若动车组所受的阻力与其速率成正比
($F kv=$阻,k为常量) ,动车组能达到的最大速度为mv。下列说法正确的是(  )

A. 动车组在匀加速启动过程中,牵引力恒定不变
B. 若四节动力车厢输出功率均为额定值,则动车组从静止开始做匀加速运动
C. 若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶的速度为 m34v
D. 若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间t达到最大速度 mv,则这一过程中 该动车组克服阻力做的功为 2m12mv Pt-
参考答案

C

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这道题真正考什么?

核心知识
匀变速直线运动的规律
核心考法
运动过程分析
关键能力
应用单选题
难度
区分题

完整解析 · 逐步详解

【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.对动车由牛顿第二定律有
=F F ma-阻

若动车组在匀加速启动,即加速度a恒定,但$F kv=$阻随速度增大而增大,则牵引力也随阻力增大而变大,
故 A 错误;
B.若四节动力车厢输出功率均为额定值,则总功率为 4P,由牛顿第二定律有
$4Pkv mav- =$
故可知加速启动的过程,牵引力减小,阻力增大,则加速度逐渐减小,故 B 错误;
C.若四节动力车厢输出的总功率为2.25P,则动车组匀速行驶时加速度为零,有
$2.25Pkvv=$
而以额定功率匀速时,有
$mm4Pkvv=$
联立解得
$m34v v=$
故 C 正确;
D.若四节动力车厢输出功率均为额定值,动车组从静止启动,经过时间t达到最大速度 mv,由动能定理可
知
$2m14 = 02FPt W mv- -$阻
可得动车组克服阻力做的功为
$2m1=42FW Pt mv-$阻
故 D 错误;
故选 C。

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