DIBAZHANG第八章学案3专题：机车的两种启动方式

1.会分析机车以恒定功率或以恒定加速度启动过程中各物理量的变化(重点)。2.掌握机车启动问题的分析思路和分析方法(难点)。学习目标

一、以恒定功率启动二、以恒定的加速度(牵引力)启动内容索引

以恒定功率启动一

一汽车在水平路面上以恒定功率P从静止开始加速运动，运动过程中受到的阻力大小为Ff：(1)机车功率指的是合力做功的功率(总功率)还是牵引力做功的功率？答案机车功率指的是发动机的功率，即牵引力做功的功率。答案(2)汽车在启动过程中速度v、加速度a怎么变化？汽车的最大速度是多大？

(3)试在图中定性画出此过程中的v-t图像。答案如图所示

汽车发动机的额定功率P=60kW，若其总质量为m=5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为Ff=5.0×103N。若汽车启动时保持额定功率不变，求：(1)汽车所能达到的最大速度vmax；例1?答案12m/s

(2)汽车加速度为a1=2m/s2时，速度大小v；?答案4m/s

(3)当汽车速度是v1=6m/s时，加速度大小a；?答案1m/s2

(4)5s内牵引力所做的功。W=Pt=60×103×5J=3×105J。返回答案3×105J

以恒定的加速度(牵引力)启动二

若一汽车在水平路面上以恒定加速度开始启动，额定功率为P额，运动过程中受到的阻力大小为Ff。(1)汽车匀加速运动过程中，牵引力如何变化？汽车的实际功率如何变化？答案由题意知a不变，Ff不变，由F-Ff=ma知，F也不变，由P=Fv知，此过程汽车的实际功率P增大。

(2)当汽车的实际功率达到额定功率P额时，汽车的速度是多大？此时汽车的速度是否为最大速度？之后功率将如何变化？?

(3)分析整个运动过程并画出汽车运动的v-t图像。答案如图所示：汽车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率后做加速度减小的加速运动，最终做匀速直线运动。

(4)画出整个过程中汽车运动的P-t图像。答案如图所示：(5)求出整个过程中汽车的最大速度。?

(2023·宁德市高一期中)某公司对研制的某型号汽车进行测试，汽车总质量m=2×103kg，发动机的额定功率P0=120kW。测试过程中汽车在平直路段行驶的最大速度可达vm=40m/s，现在汽车在平直测试路段由静止开始以a=2.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，若汽车运动过程中所受的阻力Ff恒定。求：(1)汽车所受阻力Ff的大小；例2答案3000N?

(2)汽车做匀加速运动持续的时间t1；答案6s?

(3)汽车开始运动后，第4s末的瞬时功率P。答案8×104W4s末时汽车还处在匀加速运动状态，所以第4s末汽车速度v2=at2=10m/s，第4s末汽车的瞬时功率P=Fv2=8000×10W=8×104W。

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