高三物理一轮复习课件机动车启动问题

机动车的启动问题第五章

机械能守恒定律

第1讲

功和功率发动机的功率，直接影响到机动车启动时的牵引力、加速度以及机动车的（最大）速度。机动车功率、牵引力、速度三者的关系:P=Fv发动机的牵引力机动车的瞬时速度发动机的实际功率【情境与问题1】

小华国庆随家人一起出行时，父亲告诉他一个开车省油的小窍门：汽车启动和行驶过程中尽量不要猛踩油门突然加速。

你能用学过的物理知识解释这个小窍门到底有没有道理吗？猛踩油门加速相当于以恒（额）定功率启动轻踩油门加速相当于以恒定加速度启动V问题1：汽车在水平路面行驶时水平方向受力情况如何？匀速运动时各力有何关系？Ff匀速运动时：F=f减小减小0F＝f时最大P＝f

vmP/fP＝F

v→↑F－f＝ma↓→以恒（额）定功率启动——猛踩油门01.fFfFvma减小的变加速运动匀速运动a＝__，v达到____并保持vm匀速运动vm＝____P

=Pm不变F_____a____vtAvm加速度减小，速度增大匀速直线运动F＝fBC【恒P启动过程的v-t图分析】AB段：变加速运动，P=FV,F-f=maBC段：匀速运动，F=f，例1：质量为2×103kg、发动机的额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶。若该汽车所受阻力大小恒为4×103N,求：（1）汽车的最大速度是多少？（2）若汽车保持额定功率启动，则当其速度为5m/s时,加速度多大？解：（1）当汽车匀速行驶时速度最大，由P=FV，F=f

有：（2）当v=5m/s时，牵引力

由牛顿第二定律得：

不变增大P＝Pm时P＝F

v↑→a恒定F____P___________运动结束→→F－f＝mav

_________匀加速以恒定加速度启动——轻踩油门02.继续增大P＝F

v→F=f,v=vmv0=0，F恒fFF=f，vm=P/ffFvmv↑，P=Pm匀加速运动匀速运动a减小的变加速直线运动问题2：汽车的功率是否可以无限增大？匀加速运动阶段是否可以持续到速度最大，进入匀速运动阶段？转至恒P行驶vtOvmt1v1【恒a启动过程的v-t图分析】ABCP＝PmF＝fOA段：匀加速运动，F-f=ma，P=FVAB段：变加速运动，F-f=ma，P=PmBC段：匀速运动，F=f，P=Pm，重要结论1.无论以何种方式启动，机动车的最大速度:vm=2.恒定加速度启动时，匀加速过程结束时功率到最大，但速度未达最大。现在，你能解释“汽车启动和行驶过程中尽量不要猛踩油门突然加速”了吗？例2：一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前10s内做匀加速直线运动,10s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍

，g取10m/s2,求：（1）汽车的额定功率；（2）汽车的最大速度vm；（3）汽车速度从20m/s增大到最大速度vm走过的路程。解：（1）由图像可得，加速度：由F-f=ma得F=f+ma，前10s汽车的牵引力汽车的额定功率Pm=Fv=3×103×20=6×104（W）1065例2：一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前10s内做匀加速直线运动,10s末达到额定功率，之后保持以额定功率运动，其v-t图像如图所示。已知汽车的质量为m=1×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍

，g取10m/s2,求：（2）汽车的最大速度vm；（3）汽车速度从20m/s增大到最大速度vm走过的路程。1065（2）当汽车匀速行驶时速度最大，由P=Fv，F=f得汽车的最大速度:（3）依题意，由动能定理，对汽车速度从20m/s增大到最大过程有：代入数据解得：S=1700m【情境与问题2】观看视频，思考并回答：为什么司机在汽车上坡时要换挡？并猛踩油门？【情境与问题2】观看视频，思考并回答：为什么司机在汽车上坡时要换挡？并猛踩油门？问题3：分析汽车在斜坡上向上行驶时的受力情况，思考匀速行驶时各力的关系。手动挡汽车上的变速杆课后作业4：某次汽车性能测试中，若关闭油门，则汽车恰好能沿一山坡向下做匀速直线运动；若汽车以恒定的功率P沿该山坡向上由静止启动做加速直线运动，则汽车经时间t速度达到最大值vm。已知汽车的质量为m，假设汽车在上坡和下坡过程中所受路面的阻力大小恒定且相等，不计空气阻力，求：（1）路面对汽车的阻力大小？（2）上坡过程中，汽车从静止启动到速度刚好增大至vm的过程中通过距离？课堂小结1.机动车功率、牵引力、速度三者的关系2.启动的两种方式：3.学会用P=F