功、功率、动能定理+二轮专题复习：2.机车启动问题+含解析

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1、2.机车启动问题一、基础知识回顾1.机车输出功率P=Fv,其中尸为机车牵引力.2.恒定功率启动(1)机车先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，速度一时间图彖如图所示,当*曲寸，"务斤(2)动能定理Pt-F^x=^~O.3.恒定加速度启动⑴速度一时间图象如图所示.机车先做匀加速直线运动，当功率增大到额定功率后获得匀加速的最大速度旳.之后做变加速直线运动，直至达到最人速度弘后做匀速直线运动.丁一用1=〃觀P=Fv(2)常用公式：＜n厂Ai!=nilKn

2、动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图象如图所示.若已知汽车的质量加牵引力N和速度"及该车所能达到的最大速度rs,运动过程中所受阻力恒定，则根据图象所给的信息，下列说法正确的是()A.汽车行驶屮所受的阻力为也B.汽车匀加速运动的过程屮牵引力的冲量大小为百肓斤VC.速度为卩2时的加速度大小为一D1V2D.若速度为的时牵引力恰为刁，则有盹=2旳解析根据牵引力和速度的图象和功率得汽车运动中的最大功率为斤旳・该车所pKi能达到的最大速度时加速度为零，所以此时阻力等于牵引力，所以阻力—，选项A正VzF

3、—fFFVV确；根据牛顿第二定律，有恒定加速时，加速度R加速的时间：「niv^%nivv%=i•、，则汽车匀加速运动的过程屮牵引力的冲量大小为I=Ft=——,故B正确•速户1（旳—Ki）（%—V）RKi度为卩2时的牵引力是一，对汽车受力分析，受重力、支持力.牵引力和阻力，根据牛顿第V2二定律，有速度为卩2时加速度大小为a=~—,故C错误.若速度为血时牵引力恰为#,mviniVi2FVF则—则血=2旳，选项D正确；故选ABD.V2Z答案ABD[例2].（多选）某汽车在平直公路上以功率只速度旳匀速行驶时，牵引力为

4、凡在九时刻，司机减小油门，使汽车的功率减为彳，此后保持该功率继续行驶，方2时刻，汽车又恢复到匀速运动状态.有关汽车牵引力只速度卩的几种说法，其中正确的是（）A.广2后的牵引力仍为尺B.广2后的牵引力小于尺C.仇后的速度仍为roD.矗后的速度小于ro解析：选AD.由P=F.v.可知，当汽车的功率突然减小为彳吋，瞬吋速度还没来得及变化,则牵引力突然变为#,汽车将做减速运动，随着速度的减小，牵引力逐渐增大，汽车做加速p度逐渐减小的减速运动，当速度减小到使牵引力乂等于阻力时，汽车再做匀速运动，由5=VqFq・巾可知，此时r2=p故A、D

5、正确.[例3].—汽车在平直公路上行驶.从某时刻开始计时，发动机的功率"随时间Z的变化如图所示.假定汽车所受阻力的大小广恒定不变.下列描述该汽车的速度/随时间Z变化的图线中，可能正确的是()VPJfA0解析：选A.由只方图象知：0〜亦内汽车以恒定功率*行驶，力〜力内汽车以恒定功率尺行驶.设汽车所受牵引力为E则由/得，当y增加时，厂减小，由尸小，又因速度不可能突变，所以选项B、C、D错误，选项A正确.[例4].如图甲所不，用固定的电动机水平拉着质量刃=2kg的小物块和质量“aikg的平板以相同的速度一起向右匀速运动，物块位于平板左

6、侧，可视为质点.在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡，平板撞上后会立刻停止运动.电动机功率保持p=3w不变.从某时刻起，测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示，r=6s后可视为匀速运动，I=10s时物块离开平板.重力加速度g=10m/s平板与地面间的动摩擦因数〃为多大？物块在1s末和3s末受到的摩擦力各为多大?平板长度厶为多少？,求：解析：(1)由图可知，前2s内物块和平板一起做匀速运动，对整体分析，在水平方向上受到水平向右的拉力和地面给平板的滑动摩擦力，此二力的合力为零.P拉力大小为：斥1=一V滑动摩擦力大小为：斤=〃(必+加

7、)gPrh平衡条件可得：-=“V可得：”=0・2(2)物块在1s末时与平板一起做匀速运动，合力为零.物块受到水平向右的拉力与水平向左的静摩擦力，因此静摩擦力大小为：吊=凡='=6N物块在2s末Z后与平板发生相对运动，之后物块与平板间的摩擦力为滑动摩擦力且大小保持不变.物块在6s后可视为匀速运动，此时物块受到的合力为零，即拉力与滑动摩擦P力大小相等方向相反,即：甩=斤2=一=10NV物块在3S末时受到的滑动摩擦力大小与6S后受到的摩擦力大小相等，为10X.(3)依题意，物块在2s末之后一直到10s时，物块从平板的一端运动到另一端

8、，对物块由动能定理得：/JAt-甩朋-知说("A广一苏谥+*用说)代入解得：L==2.42m.斤2答案：(1)0.2(2)6X10N(3)2.42m三、方法总结解决机车启动问题时的四点技巧1.分清是匀加速启动还是恒定功率启动.2.匀加速启动过程屮，机车功率是不断