机车起动中的功率问题讲义

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1、速度yfF询一1一当代时即F#时一变加速直践运动一。—匀速直践运动可川下面的图框來表示，其图像如下图右。侧料匀速(2)以恒定的加速度a起动：由d=£二广可知，当加速度a不变吋，发动机牵引力F恒定，再由mP=知，F—定，发动机实际输出功率P随V的增大何增大，但为P增大到额定功率后就不再增人，此后，发动机保持额定功率不变，V继续增人，牵引力减小，亡至F=f时，a=0,车速达到最人值,vm=pMf,此后作匀速运动。在p增至p额Z前,车匀加速运动，持续时间为r()=比aFa(ma+这个V。必定小于Vm，它是车的功率增至P额Z时的瞬时速度。计算时,先算出F,F-f=ma

2、,再求出％)=如，最后根据v0=at求出t。在PF增至P緞之后，为加速度减小的加速运动。在至达到Vm，可用下血的图框表示，更图像如右图。fv01匀加速直线运动一I当P=PmHl碇二¥却恋要増大当a=0时即F二耐一

3、保持％匀速

4、vM大为vm——匀速直线运动>1机车运动中的功率问题1,功率：功和完成这些功所用时间的比值，是表征物体做功快慢的物理量，是标量。w2,功率计算公式：①P。②P=FVCOS6T,Q为F与物体速度V之间的夹角。t注意：计算功率时要区分瞬时功率和平均功率问题，若V为平均速度，则为平均功率，若为瞬时速度,则为瞬时功率。3,机车的两种特殊运动(1)

5、以恒定的功率P起动：机车以恒定的功率起动麻，若运动过程屮所受阻力f不变，由于牵引力F二P/v,随v增人，F减小。根据牛顿第二定律0=上二丄=上-/,当速度v增大时，加速度a减mmvm小，做加速度减小的加速运动。到F=f吋，a减小至零，速度达到最大值做匀速直线运动,1,判断力F做功的正负(1)利用力F与物体速度v之间的夹角情况来判断，设其夹角为8,若9=90°，则力对物体不做功;若0<90°,则力F对物体做正功；若90(,

6、发，沿平直路而行驶，最大速度为V,则下列判断正确的是()A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B.汽车先做加速度越来越人的加速运动，最麻做匀速运动C.汽车先做加速度越來越小的加速运动，最后做匀速运动D.汽年先做加速运动，再做减速运动，戢后做匀速运动2、汽车在水平公路上行驶，车受的阻力为乍重的0.01倍，当速度为4m/s时，加速度为0.4m/s2.若保持此时的功率不变继续行驶，汽车能达到的最大速度是m/s.(g取10m/s2)3、汽车的质最为2000kg,汽车发动机的额定功率为80kW,它在平肓的公路上行驶时所受的阻力是4000N,试求：(1)汽车保持额定功率从

7、静止起动后达到的最大速度是多少？(2)若汽车以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，可维持多长吋间？4、亍列火车总质量为M=500t,机车发动机的额定功率为P=6x105W,在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力f为车重的0.01倍，g=10m/s2o求：(1)火车在水平轨道上行驶的最人速率；(2)在水平轨道上，发动机以额定动率P工作，当行驶速度为片=1加/$和v2=l0m/s吋，列千的瞬时加速度各是多少？(3)在水平轨道上以速度v=m/s匀速行驶时，发动机的实际功率是多少？(4)若火车从静止开始，保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间。5

8、、额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20m/s.已知汽车的质量为2X10’kg,若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为2m/s?.假定汽车在整个运动过程中阻力不变.求：（1）汽车受到的阻力你（2）汽车在3s末的瞬时功率；6、汽车质量为5t,其发动机额定功率为37.5kW,汽年在水平道路上从静止开始起动，开始一段时间内，以加速度1.0m/s2做匀加速运动，最后匀速运动的速度为15m/s.求：（1）汽车做匀加速运动的时间.（2）汽车匀速运动后关闭发动机，还能滑多远？巩固练习若飞机以速率卩匀速飞行时，发动机的功率为1、飞机在飞行时受到

9、的空气阻力与速率的平力成正比,P,则当飞机以速率nu匀速飞行时，发动机的功率为（）.npB.2npC.n2pD.n'p2、质量为5.00X105kg的机车，以恒定的加速度从静止岀发，经5min行驶2.25km,速度达至lj最大值54km/h,则机车的功率为W.3、汽车发动机的功率为60kW,若其总质最为5t,在水平路血上行驶时，所受阻力忙定为5.0x1037V，试求:（1）汽车所能达到的最大速度（2）若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间。4、质量m=t的小汽车，以额定功率行驶在平直公路上的最人速度是vw）=12m/s

10、,开上每前进20m升高lm的山坡时最大