42机车启动问题

1、二、p=Fv的应用机车的两种启动方式(1)机车以恒定功率启动的过程分析由P=Fv知，随速度的增加、牵引力减小，又由F-Ffa=知加速度逐渐减小，故汽车以怛te功率启动,m(3)汽车在运动过程中所能达到的最大速度的大小.解析(1)汽车从静止开始做匀加速直线运动的过程中，a1不变，则牵引力F不变，由P=Fv知，v变大,P也变大，当P=P额时，此过程结束.F1=Ff+ma=(0.1x104x10+104x0.5)N=1.5X104n实际上是做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度a=0时，汽车达到速度的最大值，此时F=Ff,vm=§这一启动过程的vt图象如图2所示.P额10520v1=甬=订而

2、m/s=习m/s,(2)机车以恒定加速度启动的过程分析此过程牵引力F=ma+Ff,开始保持不变,图220(2)汽车以不变的额定功率从静止启动，v变大，由P=Fv知，牵引力F减小，故汽车的加速度减小.=Ff+ma2=(0.1x104x10+104x2)N=3X104nP额10510v2=勇=云祠m/s=7m/s.F2由P=Fv知随速度的增大，P逐渐增大，当达到额定功率时,P匀加速过程结束，此时速度为v°=f，之后，保持功率不变继续加速(与i中过程相同)，最后仍有pmFf.(3)当汽车速度最大时，a3=。，F3=Ff,P=P额，故P额105vmax=Ff0.110410m/s=10m/s

3、.这一运动过程的vt图象如图3所示.图3答案(1)功率逐渐变大40s(2)加速度逐渐减小10om/s(3)10m/s3vm.说明(1)以恒定加速度启动时，匀加速结束时速度并未达到最大速度(2)两种启动方式最终最大速度的计算均为vm=7".Ff抓住两个基本公式：功率公式P=Fv;牛顿第二定律，即FF阻=ma.1在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kW,质量为10t,设阻力恒定，且为车重的0.1倍(g取10m/s2),求:(1) 若汽车以0.5m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动，汽车的功率如何变化？这一过程能维持多长时间？(2) 若汽车以不变的额定功率从静止启动，汽车的加速度

4、如何变化？当汽车的加速度为2m/s2时，速度为多大？2. 汽车发动机的额定功率P=60kW,若其总质量为m=5t,在水平路面上行驶时，所受阻力恒为F=5.0X103N,则:(1) 汽车保持恒定功率启动时：求汽车所能达到的最大速度vmax.当汽车加速度为2m/s2时，速度是多大？当汽车速度是6m/s时，加速度是多大？(2) 若汽车以a=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？2一辆重5t的汽车，发动机的额定功率为80kW.汽车从静止开始以加速度a=1m/s做匀加速直线您动，车受的阻力为车重的0.06倍.(g取10m/s2)求：(1) 汽车做匀加速直线运动的最长时间；

5、汽车开始运动后，5s末和15s末的瞬时功率.答案(1)2N(2)12W(3)1.5s2.25m解析(1)在10s末撤去牵引力后，小车只在阻力Ff作用下做匀减速运动,由图象可得减速时加速度的大小为a=2m/s2则Ff=ma=2N(2)小车做匀速运动阶段即710s内，设牵引力为F,则F=Ff由图象可知vm=6m/s解得P=Fvm=12W设t1时间内的位移为x，加速度大小为a，t时刻的速度大小为v，则由P=Fivi得Fi=4N,F1Ff=ma1得a=2m/s2,贝Ut1=v=1.5s,axi="2a1t1=2.25m.10.如图5所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图象

6、，Po为发动机的额定功率.已知在七2时刻汽车的速度已经达到最大vm,汽车所受阻力大小与速度大小成正比.由此可得()一质量为5000kg的汽车，以额定功率由静止启动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，发动机额定功率为50kW.则汽车在此路面上行驶的最大速度为()A.5m/sB.7m/sC.8m/sD.10m/s3. 汽车发动机的额定功率为80kW它以额定功率在平直公路上行驶的最大速度为20Es,那么汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是.A. 8000NB.4000NC.2500ND.1600N-6.一辆汽车在平直公路上以额定功率行驶，设所受阻力不变。在汽车加速过程中A.牵引力减小，

7、加速度增大B.牵引力减小，加速度减小C.牵引力增大，加速度增大D.牵引力增大，加速度减小-7.汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动的一小段时间内保持匀加速直线运动，则不断增大牵引力和牵引力的功率不断减小牵引力和牵引力的功率保持牵引力不变，不断增大牵引力功率不能判断牵引力功率怎样变化12.某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图7所示的vt图象，已知小车在0时间内做匀加速直线运动，t10s时间内小车牵引力的功率保持不变，7s末达到最大速度，在10s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m=1kg,

8、整个运动过程中小车受到的阻力Ff大小不变.求：6卜_rh0*i7itiSrfs图7(1)小车所受阻力Ff的大小；在t110s内小车牵引力的功率P;求出t1的值及小车在0t时间内的位移.图5P=Fv=在t3时刻，汽车速度一定等于VmB.在tlt2时间内，汽车一定做匀速运动C.在t2t3时间内，汽车一定做匀速运动D.在发动机功率达到额定功率前，汽车一定做匀加速运动答案AC解析已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大vm,此后汽车做匀速直线运动，速度不变，所以在t3时刻,汽车速度一定等于Vm.故A正确.0tl时间内汽车的功率均匀增加，汽车所受阻力不变，牵引力不变，汽车做匀加速直线运动；汽车的功率在t1时

9、刻达到额定功率，根据P=Fv,速度继续增大，牵引力减小，则加速度减小，则在tlt2时间内汽车做加速度减小的加速运动，故B错误.在t2t3时间内，汽车已达到最大速度，且功率保持不变，汽车一定做匀速直线运动，故C正确.由此分析知，在发动机功率达到额定功率前，汽车先做匀加速运动，后做加速度减小的变加速运动，故D错误.-6.汽车上坡的时候，司机必须换挡，其目的是A. 减小速度，得到较小的牵引力B. 增大速度，得到较小的牵引力C. 减小速度，得到较大的牵引力D. 增大速度，得到较大的牵引力-6.一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受牵引力和阻力随时间变化的规律如图7-3-7所示，则作用在

10、小车上F的牵引力F的功率随时间变化的规律是下图中的°()图7-3-7答案D解析车所受的牵引力和阻力包定，所以车做匀加速直线运动，牵引力的功率F(V0+at),故选项D正确.针对训练2汽车在平直公路上以速度V。匀速行驶，发动机功率为P,快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶.下面四个图象中，哪个图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系.答案C解析汽车在匀速行驶时牵引力等于阻力，而当功率减半时速度不变，由此可知牵引力减半，故阻力大FfF于牵引力，汽车将减速，因功率怛te,故做变减速您动，而牵引力变大，由a=知加速度逐渐减小.当m牵引力

11、等于阻力后，汽车将做匀速运动.由以上分析可知C项正确.A. 汽车在水平公路上以额定功率做直线运动，速度为3m/s时的加速度为6m/s时的3倍，若汽车受到的阻力不变，由此可求得()A.汽车的最大速度汽车受到的阻力汽车的额定功率D.速度从3m/s增大到6m/s所用的时间答案A解析设额定功率为P,则速度为3m/s时的牵引力Fi=，速度为6m/s时，牵引力为2=£.vi3V26P根据牛顿第一7E律碍，Fi-Ff=3（F2Ff）,解得Ff=泛因为牵引力与阻力相等时，速度最大，贝UF=FfP=，知取大速度为12m/s.因为功率未知，无法求出阻力，该您动为变加速您动，无法求出您动的时间.故VmA正确，B、C、D错误.质量为m的汽车，其发动机额定功率为P.当它开上一个倾角为。的斜坡时，受到的阻力为车重力的k倍，则车的最大速度为（）PA.mgsin0PA.mgsin0Pcos0C.mgPcos0B.:匚mgk+sin0PD.-mg(k+sin&#