机车启动 问 题.ppt

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1、机车启动问题预备1.试作出初速度为0的匀加速直线运动的v--t图和初速度为0加速度渐小的加速直线运动的v--t图2.一机车头质量为10t，当其速度为54Km/h时输出的功率为60KW，若所受阻力为车重的0.03倍，求此时机车头的加速度。0.1m/s2类型1：机车以恒定功率P启动（F阻保持不变）专题：机车启动问题P＝Fv发动机的实际功率发动机的牵引力机车的瞬时速度当F=F阻时，a＝0，v达到最大保持vm匀速F＝vPa＝mF－F阻↑→↓→→↓↓vm＝F阻P加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速直线运动做a逐

2、渐减小的加速直线运动,F继续减小vm专题：机车启动问题先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度做匀速直线运动。vm＝F阻Pvt0机车以恒定功率启动的v－t图例1（2010年郑州高一检测）质量为m=5×103kg的汽车在水平公路上行驶，阻力是车重的0.1倍.让车保持额定功率为60kW,从静止开始行驶，求（g取10m/s2）：（1）汽车达到的最大速度vmax;（2）汽车车速v1=2m/s时的加速度.【解析】（1）由P=Fv=F阻vmax得：（2）当v1=2m/s时，设此时牵引力为F1由牛顿第二定律

3、得F1-F阻=ma,所以【点评】机车以额定功率启动时，其运动可分为两个过程：第一个过程是加速度逐渐减小的变加速直线运动，第二个过程就是匀速直线运动.2.（2010年吉林质量检测）质量为2t的汽车，发动机输出的功率为30kW，在水平公路上能达到的最大速度为15m/s，当汽车的速度为10m/s时，其加速度为多大？0.5m/s2类型2：机车以恒定加速度a启动（F阻保持不变）当F=F阻时，a＝0，v达到最大保持vm匀速F＝vP额a＝mF－F阻↑→↓v↑↓→→↓vm＝F阻P额加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速

4、直线运动a＝mF－F阻→→→→F→v↑P＝Fv↑↑→当P=P额时，保持P额继续加速匀加速直线运动机车以恒定加速度启动的v－t图先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度做匀速直线运动。vt0vm＝F阻P额vmv1t1t2（2010年太原质检）质量为m=4.0×103kg的汽车，发动机的额定功率为P=40kW，汽车从静止开始以a=0.5m/s2的加速度行驶，所受阻力F阻=2.0×103N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多少？汽车可能达到的最大速度为多少？例2【思路点拨】汽车从静止

5、开始的加速运动可以分为两个阶段.第一阶段中，汽车从静止开始，以恒定加速度a作匀加速直线运动.在这一个阶段中，汽车发动机的牵引力为恒力，即F=ma+F阻，这里F阻为运动中受到的大小恒定的阻力.由于发动机功率P=Fv=(ma+F阻)v,汽车的速度从零逐渐增大，所以发动机的功率是从零逐渐增大到额定功率.第二阶段中，由于发动机的功率已经达到最大值，随着运动速度不断增大，牵引力逐渐变小，汽车的加速度也随之变小.这一阶段中汽车加速度逐渐减小而速度仍不断增大.当发动机的牵引力等于阻力时，汽车有最大速度.【解析】设

6、汽车匀加速行驶时，汽车发动机牵引力为F，则根据牛顿第二定律F-F阻=ma得F=ma+F阻=4.0×103×0.5N+2.0×103N=4.0×103N，设汽车匀加速运动过程的末速度为v,由P=Fv得根据运动学公式v=at,有当汽车加速度为零时，汽车有最大速度vmax,此时，牵引力F′=F阻，则【点评】把汽车在匀加速运动过程中的末速度当成汽车运动过程中可能达到的最大速度是解答本题时易犯的错误.4.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其

7、v—t图象如图7-3-7所示.已知汽车的质量为m=2000kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，则（）A.汽车在前5s内的牵引力为4000NB.汽车在前5s内的牵引力为6000NC.汽车的额定功率为60kWD.汽车的最大速度为30m/sBCD5.质量为m、发动机的额定功率为P0的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为a时，速度为v，测得发动机的实际功率为P1，假设运动过程中所受阻力恒定，则它在平直公路上匀速行驶的最大速度是（）D.A.vB.P1/maCC6.某汽车发动机的额定功率为P=60000W，

8、汽车的质量为m=5000kg，该车在水平路面上沿直线行驶时，阻力是车重的0.1倍，g取10m/s2，若汽车从静止开始且保持以a=0.5m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？16s7.（2010年金华十校联考）2010年4月份青海玉树发生7.1级大地震，破坏性巨大，山崩地裂，房屋倒塌，道路中断，给抗灾抢险工作带来很大难度，大型机械一旦进入现场，其作用非常巨大.一起重机由静止开始匀加速竖直提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，