第2节功和功率、机车启动问题

红桥高级中学 2013 届高三一轮复习案 第第 2 节节 功和功率功和功率 机车启动问题机车启动问题 学习目标 1 理解功和功率的概念 2 能初步处理机车启动问题 自学指导 阅读下述机车两种启动方式 掌握其 P t 图和 v t 图 初步掌握机车启动的特点 时间大约 6 分钟 之后 练习例 1 2 并把问题与同学 老师讨论 机车两种启动方式的比较机车两种启动方式的比较 两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动 P t 图 和 v t 图 过程 分析 v F P 不变 v a F F阻 m a 不变 F 不变 F F阻 m P Fv 直到 P额 Fv1 v OA 段 运动 性质 加速度减小的变加速直线运动 匀加速直线运动 维持时间 t0 v1 a 过程 分析 F F阻 a 0 F阻 P vm v F P额 v a F F阻 m AB 段 运动 性质 以 vm匀速直线运动加速度减小的变加速运动 BC 段无 F F阻 a 0 以 vm 匀速运 P额 F阻 动 红桥高级中学 2013 届高三一轮复习案 例 1 汽车在平直的公路上以恒定的功率启动 设阻力恒定 则下图中关于汽车运动过程 中加速度 速度随时间变化的关系 以下判断正确的是 A 汽车的加速度 时间图像可用图乙描述 B 汽车的速度 时间图像可用图甲描述 C 汽车的加速度 时间图像可用图丁描述 D 汽车的速度 时间图像可用图丙描述 例 2 一汽车的额定功率 P0 6 104 W 质量 m 5 103 kg 在平直路面上行驶时阻力是 车重的 0 1 倍 若汽车从静止开始以加速度 a 0 5 m s2做匀加速直线运动 g 取 10 m s2 求 1 汽车保持加速度不变的时间 2 汽车做匀加速运动时 其实际功率随时间变化的关系式 3 此后汽车运动所能达到的最大速度 解答本题时应注意以下三点 1 汽车匀加速运动过程中牵引力不变 2 匀加速直线运动的末时刻汽车的功率为 P0 3 匀加速运动的最大速度与汽车运动后所能达到的最大速度的区别 解析 1 对 在其匀加速时 画出其受力和运动分析图 并列式 注意 匀加速直线运动的末时刻汽车的功率达到了额定功率 P0 此时的牵引力 F 大小仍等 于之前的牵引力大小 则匀加速的最大速度 vm 有 P0 2 实际功率 p Fv 找出 F 或 v 中与时间 t 有关的关系式 代入 3 汽车达到最大速度时 画出其受力和运动分析图 并分析其特点 红桥高级中学 2013 届高三一轮复习案 当堂训练 1 设匀速行驶的汽车 发动机功率保持不变 则 A 路面越粗糙 汽车行驶得越慢 B 路面越粗糙 汽车行驶得越快 C 在同一路面上 汽车不载货比载货时行驶得快 D 在同一路面上 汽车不载货比载货时行驶得慢 2 放在地面上的物体受到水平拉力的作 用 在 0 6 s 内其速度与时间图像和拉力的 功率与时间图像如图所示 则物体的质量为 取 g 10 m s2 A kg B kg 5 3 10 9 C kg D kg 3 5 9 10 3 如图是一汽车在平直路面上启动的速度 时间图像 从 t1时刻 起汽车的功率保持不变 由图像可知 A 0 t1时间内 汽车的牵引力增大 加速度增大 功率不变 B 0 t1时间内 汽车的牵引力不变 加速度不变 功率增大 C t1 t2时间内 汽车的牵引力减小 加速度减小 D t1 t2时间内 汽车的牵引力不变 加速度不变 4 质量为 3 106 kg 的列车 在恒定的额定功率下 沿平直的轨道由静止出发 在运 动过程中受到的阻力恒定 经 1 103 s 后达到最大行驶速度 72 km h 此时司机关闭发动机 列车继续滑行 4 km 停下来 求 1 关闭发动机后列车加速度的大小 2 列车在行驶过程中所受阻力的大小 3 列车的额定功率 选做 4 列车在加速过程中通过的距离 选做 5 2012 徐州模拟 一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动 运动过程中保持恒定 的牵引功率 其加速度 a 和速度的倒数 图像如图所示 若 1 v 已知汽车的质量 则根