8.3 专题：机车启动问题 课件 -2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章 机械能守恒定律 人教版高中物理 必修第二册 专题：机车启动问题 一、学习目标（1min） 1、理解恒定功率启动模型。 2、理解恒定加速度启动模型。 二、要点讲解（10min） （一）、机车两种启动方式 二、要点讲解（10min） 二、要点讲解（10min） 二、要点讲解（10min） 二、要点讲解（10min） 二、要点讲解（10min） 例2（2min）(多选)一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v－t图像如图所示。已知汽车的质量为m＝1×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，取g＝10 m/s2，则以下说法正确的是(　 　)   A.汽车在前5 s内的牵引力为5×103 N B.汽车速度为25 m/s时的加速度为2 m/s2 C.汽车的额定功率为100 kW D.汽车的最大速度为80 m/s AC 二、要点讲解（10min） 已知汽车的质量为m＝1×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍  A.汽车在前5 s内的牵引力为5×103 N B.汽车速度为25 m/s时的加速度为2 m/s2 C.汽车的额定功率为100 kW D.汽车的最大速度为80 m/s 变式练习1（3min）．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v­t图象如图所示。已知汽车的质量为m＝1×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0．1倍，g取10 m/s2，则以下说法正确的是(　　) A．汽车在前5 s内的牵引力为5×102 N      B．汽车速度为25 m/s时的加速度为5 m/s2 C．汽车的额定功率为100 kW              D．汽车的最大速度为80 m/s 二、要点讲解（10min） 二、要点讲解（10min） 变式练习2（3min）．某汽车质量为5t，发动机的额定功率为60kW，汽车在运动中所受阻力的大小恒为车重的0．l倍。若汽车以0．5m/s2的加速度由静止开始匀加速启动，经过24s，汽车达到最大速度。取重力加速度g=10m/s2，在这个过程中，下列说法正确的是（　　） A．汽车的最大速度为12m/s                 B．汽车匀加速的时间为24s C．汽车启动过程中的位移为120m           D．4s末汽车发动机的输出功率为60kW 二、要点讲解（10min） 例4（4min）如图甲所示，在粗糙的水平路段AB上有一质量为4×103 kg的越野车，正以 5 m/s的速度向右匀速运动，越野车前方的水平路段BC较平坦，越野车用12 s通过整个ABC路段的v-t图像如图乙所示，在t＝12 s处水平虚线与曲线相切，运动过程中越野车发动机的输出功率保持80 kW不变。假设越野车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自恒定，求：   (1)越野车在AB路段上运动时所受的阻力大小； (2)BC路段的长度。 二、要点讲解（10min） 例4（4min）如图甲所示，在粗糙的水平路段AB上有一质量为4×103 kg的越野车，正以 5 m/s的速度向右匀速运动，越野车前方的水平路段BC较平坦，越野车用12 s通过整个ABC路段的v-t图像如图乙所示，在t＝12 s处水平虚线与曲线相切，运动过程中越野车发动机的输出功率保持80 kW不变。假设越野车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自恒定，求： (1)越野车在AB路段上运动时所受的阻力大小； (2)BC路段的长度。 二、要点讲解（10min） 例5(3min)(多选)某中学生对刚买来的一辆小型遥控车的性能进行研究。他让这辆小车在水平的地面上由静止开始沿直线轨道运动，并将小车运动的全过程通过传感器记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图像。已知小车在0～2 s内做匀加速直线运动，2～11 s内小车牵引力的功率保持不变，9～11 s内小车做匀速直线运动，在11 s末小车失去动力而开始自由滑行。已知小车质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力大小不变，下列说法正确的是(    　　)  A.小车受到的阻力大小为8 N B.在2～11 s内小车牵引力的功率P是16 W C.小车在2 s末的速度大小vx为6 m/s D.小车在0～15 s内通过的距离是80 m 二、要点讲解（10min） 已知小车质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力大小不变 A.小车受到的阻力大小为8 N B.在2～11 s内小车牵引力的功率P是16 W C.小车在2 s末的速度大小vx为6 m/s D.小车在0～15 s内通过的距离是80 m 三、当堂练习（10min） 共6题，全部完成后核对答案 三、当堂练习（10min） 共6题，全部完成后核对答案 三、当堂练习（10min） 共6题，全部完成后核对答案 三、当堂练习（10min） 共6题，全部完成后核对答案 4.[多选]如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图像，P0为发动机的额定功率。已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大值vm，汽车所受阻力大小与速度大小成正比。由此可得(　　)   A．在t3时刻，汽车速度一定等于vm B．在t1～t2时间内，汽车一定做匀速运动 C．在t2～t3时间内，汽车一定做匀速运动 D．在发动机功率达到额定功率前，汽车一定做匀加速运动 三、当堂练习（10min） 共6题，全部完成后核对答案 5.动车组是由几节自带动力的车厢加几节不带动力的车厢组成的，带动力的车厢叫动车，不带动力的车厢叫拖车。每节动车与拖车质量都相等，每节动车的额定功率都相等。动车组运行过程中总阻力来自两部分：一部分是车轮与铁轨之间摩擦产生的机械阻力，阻力大小与动车组的质量成正比；另一部分来自于空气阻力，阻力大小与动车组速度的平方成正比。一列12节车厢的动车组，有3节动车时最大速度为160 km/h，此时空气阻力是总阻力的0.5倍。若要使12节车厢的动车组的速度达到240 km/h，则动车的节数至少为(　　) A．7节   B．8节   C．9节  D．10节 三、当堂练习（10min） 共6题，全部完成后核对答案 6.某兴趣小组让一辆自制遥控小车在水平的直轨道上由静止开始运动，小车先做匀加速运动而后以恒定的功率运动，其运动的v-t图像如图所示(除4～8 s时间段内的图像为曲线外，其余时间段内图像均为直线)。小车的质量为m＝2 kg，小车在整个过程中所受的阻力大小不变恒为f＝6 N。求：   (1)小车匀速行驶阶段的功率； (2)小车的速度为v1＝8 m/s时加速度a1的大小； (3)小车在加速运动过程中总位移x的大小。 当堂练习答案： 1.CD 2.BCD 3.C 4.AC 5.B 6.答案在下一页 本节课结束，谢谢观看！ $$