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文档简介

第三节功率,专题：机车启动问题,1,类型1：机车以恒定功率P启动,专题：机车启动问题,PFv,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，a0，v达到最大,保持vm匀速,v,加速度逐渐减小的变加速直线运动,匀速直线运动,2,机车以恒定功率启动的vt图,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。,3,例1：质量为m=5103kg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，（g取10m/s2）求：（1）汽车达到的最大速度vmax;（2）汽车车速v1=2m/s时的加速度.,4,【思路点拨】汽车的功率即为牵引力的功率，则P=Fv，当F=F阻时，速度为vmax；当汽车以额定功率启动时P=P0不变，可由求解不同速度对应的牵引力.【解析】（1）由P=Fv=F阻vmax得：（2）由P=Fv得F=P/v,当v1=2m/s时，,5,由牛顿第二定律得F1-F阻=ma,所以【答案】（1）12m/s（2）5m/s2【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.,6,类型2：机车以恒定加速度a启动,当F=F阻时，a0，v达到最大,保持vm匀速,PFv,当P=P额时，保持P额继续加速,7,机车以恒定加速度启动的vt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。,8,例2：质量为m=4.0103kg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=2.0103N，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？,9,【思路点拨】汽车从静止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.,10,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.,11,【解析】设汽车匀加速行驶时，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=4.01030.5N+2.0103N=4.0103N，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,12,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【答案】2
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