第2节功率、汽车启动问题

1、机车启动问题机车启动问题功率功率汽车的汽车的额定功率额定功率是由什么决定的是由什么决定的 ？ 由发动机本身的设计情况决定，包括由发动机本身的设计情况决定，包括排量排量（由气缸数量、缸径、行程确（由气缸数量、缸径、行程确定）、定）、发动机转速发动机转速、供油系统的供油量供油系统的供油量、空气进气量空气进气量、发动机排放水平发动机排放水平、发动机进排气系统发动机进排气系统、缸体和缸盖等零部件工艺结构及水平缸体和缸盖等零部件工艺结构及水平等多因素共同影等多因素共同影响决定的。这在物理解题中是一个定值响决定的。这在物理解题中是一个定值 。对汽车对汽车额定功率额定功率的理解的理解思考与思考与讨论：讨论：

2、汽车不同启动方式的讨论之一汽车不同启动方式的讨论之一1、汽车在平直公路上以恒定功率启动时、汽车在平直公路上以恒定功率启动时隐含条件的分析隐含条件的分析：隐含的已知条件有；隐含的已知条件有；启动启动寓意速度增加，寓意速度增加，恒定功率恒定功率暗示功率不变，暗示功率不变，汽车运动过程中所受阻力恒定不变，汽车运动过程中所受阻力恒定不变，启动启动VP=FVFF=F-fFF=maaa=0，变加速直线运动变加速直线运动2、汽车在平直公路上以恒定功率启动时、汽车在平直公路上以恒定功率启动时运动过程的分析运动过程的分析：3、汽车在平直公路上以恒定功率启动时、汽车在平直公路上以恒定功率启动时相关物理量变化过程的

3、分析相关物理量变化过程的分析：0tP0tvmv0t0tf0tFf0t0t合F0t0t0ta以恒定功率启动以恒定功率启动即；即；V增大。增大。即；即；P恒定。恒定。即；即；f恒定。恒定。开始做匀速运动。开始做匀速运动。思考思考与与讨论：讨论：汽车不同启动方式的讨论之二汽车不同启动方式的讨论之二0tf0tPmP1t0tFf1t2t0t合F1t2t0t1t2ta0tvmv1t2t1、汽车在平直公路上以恒定的加速度启动时、汽车在平直公路上以恒定的加速度启动时隐含条件的分析隐含条件的分析：隐含的已知条件有隐含的已知条件有启动启动寓意速度增加，寓意速度增加，恒定的加速度恒定的加速度暗示加速度不变，暗示加速

4、度不变，汽车运动过程中所受阻力恒定不变，汽车运动过程中所受阻力恒定不变，启动启动VP=FVPF=F-fFF=maaa=0，开始，开始做匀速运动做匀速运动变加速变加速直线运动直线运动2、汽车在平直公路上以恒定的加速度启动时、汽车在平直公路上以恒定的加速度启动时运动过程的分析运动过程的分析：3、汽车在平直公路上以恒定功率启动时、汽车在平直公路上以恒定功率启动时相关物理量变化过程的分析相关物理量变化过程的分析：以恒定的加速度启动以恒定的加速度启动F恒定不变。恒定不变。Pm匀加速匀加速直线运动直线运动VPm=FVF即；即；V增大。增大。即；即；a恒定。恒定。即；即；f恒定。恒定。思考思考与与讨论：讨论

5、：两种启动方式的对比：两种启动方式的对比：一、以一、以恒定的功率恒定的功率启动；启动；启动启动VP=FVFF=F-fFF=maaa=0，变加速直线运动变加速直线运动开始做匀速运动。开始做匀速运动。二、以二、以恒定的加速度恒定的加速度启动；启动；启动启动VP=FVPF=F-fFF=maaa=0，开始，开始做匀速运动做匀速运动变加速变加速直线运动直线运动Pm匀加速匀加速直线运动直线运动VPm=FVF1 1、相同点；、相同点； 不能汽车以那种方式启动，我们都认为汽车所受的不能汽车以那种方式启动，我们都认为汽车所受的阻力不变阻力不变。2、不同点；、不同点；完成启动过程所需的完成启动过程所需的时间时间不

6、同不同。速度变化速度变化的的不同不同。加速度变化加速度变化的的不同不同。汽车牵引力变化汽车牵引力变化的的不同不同。汽车功率变化汽车功率变化的不同。的不同。思考思考与与讨论：讨论： 如何区分题目所描叙的汽车启动问题是要大家按如何区分题目所描叙的汽车启动问题是要大家按理想状态理想状态去去分析？还是按分析？还是按实际状态实际状态去分析？去分析？ 若题目中有若题目中有最大速度最大速度、额定功率额定功率或或恒定功率恒定功率等字眼时，暗等字眼时，暗示大家要按示大家要按实际状态实际状态去分析汽车的启动过程，因为在去分析汽车的启动过程，因为在理想状理想状态态下，只要时间允许，汽车在加速状态下，就没有最大速度下

7、，只要时间允许，汽车在加速状态下，就没有最大速度可言，因为汽车可一致加速下去。可言，因为汽车可一致加速下去。 例例1、额定功率为、额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时，的汽车在平直公路上行驶时，其最大速度可达其最大速度可达20ms，汽车的质量为，汽车的质量为2t如果从如果从静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为为2ms2，求：，求：(1) 汽车所受的阻力；汽车所受的阻力；(2) 这个匀加速过程能维持多长时间；这个匀加速过程能维持多长时间；(3) 第第3秒末汽车的瞬时功率；秒末汽车的瞬时功率；(4) 汽车做匀加速运动过程中，发动机做的

8、功汽车做匀加速运动过程中，发动机做的功汽车启动问题考查的三个角度之汽车启动问题考查的三个角度之一一；直接直接考查对汽车启动过程的掌握考查对汽车启动过程的掌握汽车启动问题考查的三个角度之汽车启动问题考查的三个角度之二二；运用运用类比的思想间接类比的思想间接考查汽车的启动问题考查汽车的启动问题 例例2、一起重机的钢丝绳由静止开始匀加速提起质量为的重物、一起重机的钢丝绳由静止开始匀加速提起质量为的重物m，当重物的速度为，当重物的速度为v1时，起重机的有用功率达到最大值时，起重机的有用功率达到最大值P以后，以后，起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到

9、以最大速度v2匀速匀速上升为止，则整个过程中，下列说法错误的是上升为止，则整个过程中，下列说法错误的是 ( )A钢丝绳的最大拉力为钢丝绳的最大拉力为1vpB钢丝绳的最大拉力为钢丝绳的最大拉力为2vpC重物的最大速度为重物的最大速度为mgpv 2D重物做匀加速运动的时间为重物做匀加速运动的时间为121mgvpmv汽车启动问题考查的三个角度之汽车启动问题考查的三个角度之三三；运用运用图象的思想间接图象的思想间接考查汽车的启动问题考查汽车的启动问题 例例3、一质量为、一质量为m、额定功率为、额定功率为Pm的汽车在水平公路上做匀加的汽车在水平公路上做匀加速启动，设汽车运动过程中所受阻力不变，下列有关汽

10、车启动速启动，设汽车运动过程中所受阻力不变，下列有关汽车启动过程中相关物理量随时间变化的图象正确的是（过程中相关物理量随时间变化的图象正确的是（ ）。）。0tPmP1tA0tFf1t2tB0t1t2taC0tvmv1t2tD 例例1、汽车发动机的额定功率为、汽车发动机的额定功率为60KW，汽车的质量为，汽车的质量为5t，汽，汽车在水平路面上行驶时，所受阻力是车重的车在水平路面上行驶时，所受阻力是车重的0.1倍，倍，g取取10m/s2.求，求，（1）若汽车保持额定功率不变从静止启动后；）若汽车保持额定功率不变从静止启动后；汽车所能达到的最大速度是多少？汽车所能达到的最大速度是多少？当汽车的加速度为当汽车的加