1.2 功率应用机车启动—山东省济南外国语学校鲁科版高中物理必修二学案（003）

功率应用——机车启动问题 1．两种启动方式的比较 两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 P­t图和 v­t图 OA 段 过程 分析 v↑⇒F＝↓ ⇒a＝↓ a＝不变⇒ F不变P＝Fv↑直到P额＝Fv1 运动 性质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时间t0＝ AB 段 过程 分析 F＝F阻⇒a＝0⇒ F阻＝ v↑⇒F＝↓↓⇒a＝ 运动 性质 以vm匀速直线运动 加速度减小的加速运动 BC段 无 F＝F阻⇒a＝0⇒ 以vm＝匀速运动 2.三个重要关系式 (1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即vm＝(式中Fmin为最小牵引力，其值等于阻力F阻)． ＝ (2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速度不是最大，即v＝. <vm＝ (3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W＝Pt.由动能定理：Pt－F阻s＝ΔEk.此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移大小．[来源:Zxxk.Com] 例题. 汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10m/s2，问： （1）汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？ （2）若汽车速度为2m/s,求汽车此时的加速度 （3）若汽车的加速度为3m/s2求汽车此时的瞬时速度 当堂检测 1．汽车以额定功率在平直公路上匀速行驶，在t1时刻突然使汽车的功率减小一半，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(设汽车所受阻力不变)，则在t1～t2时间内(　　) A．汽车的加速度保持不变 B．汽车的加速度逐渐减小 C．汽车的速度先减小后增大 D．汽车的速度先增大后减小 2．一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数1/v图像如图4所示。若已知汽车的质量，则根据图像所给的信息，不能求出的物理量是 A．汽车的功率 B．汽车行驶的最大速度 C．汽车所受到的阻力 D．汽车运动到最大速度所需的时间 3．汽车的质量为4×103 kg，额定功率为30 kW，运动中阻力大小恒为车重的0.1倍．汽车在水平路面上从静止开始以8×103 N的牵引力出发(g取10 m/s2