1、专题强化5功率的计算机车 的两种启动方式 第七章机械能守恒定律学习目标学习目标1.进一步掌握瞬时功率和平均功率的计算方法.2.能利用功率公式PFv和牛顿第二定律分析机车启动时加速度的变化和速度 的变化特点.3.会计算机车运行的最大速度和匀加速运动的时间.重点探究重点探究 启迪思维 探究重点达标检测达标检测 检测评价 达标过关内容索引NEIRONGSUOYIN重点探究启迪思维 探究重点01例例1 1(多选)质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t0时刻开始受到水平力的作用.水平力F与时间t的关系如图1所示，力的方向保持不变，则功率的计算功率的计算一一图图1机车的两种启动方式机车的两种启动方式二二以
2、恒定功率启动以恒定加速度启动Pt图象与vt图象 运动规律OA段：做加速度逐渐减小的变加速直线运动；AB段：做速度为vm的匀速直线运动OA段：以加速度a做匀加速直线运动；AB段：做加速度逐渐减小的变加速直线运动；BC段：做速度为vm的匀速直线运动例例2 2在水平路面上运动的汽车的额定功率为100 kW，质量为10 t，设阻力恒定，且为车重的0.1倍(g取10 m/s2)，则：(1)若汽车以不变的额定功率从静止启动，汽车的加速度如何变化？答案见解析解析汽车以不变的额定功率从静止启动，v变大，由P额Fv知，牵引力F减小，根据牛顿第二定律FFfma知，汽车的加速度逐渐减小.(2)当汽车的加速度为2 m
3、/s2时，速度为多大？解析由FFfma1P额Fv1(3)汽车在运动过程中所能达到的最大速度的大小是多少？答案10 m/s解析当汽车速度达到最大时，a20，F2Ff，PP额，故例例3 3(2019山西大学附中高一下学期期中)汽车发动机的功率为60 kW，汽车的质量为4吨，当它行驶在坡度为(sin 0.02)的长直公路上时，如图2所示，所受摩擦力为车重的0.1倍(g取10 m/s2)，求：(结果均保留三位有效数字)(1)汽车所能达到的最大速度vm；答案12.5 m/s 解析汽车在坡路上行驶，所受阻力由两部分构成，即F阻kmgmgsin(4 000800)N4 800 N又因为FF阻时，PF阻vm，
4、图图2(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动，则此过程能维持多长时间；答案13.9 s 解析汽车从静止开始，以a0.6 m/s2的加速度匀加速行驶，有Fkmgmgsin ma，所以Fmakmgmgsin 41030.6 N4 800 N7.2103 N.保持这一牵引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度vm，(3)当汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值的过程中，汽车做功多少.答案4.16105 J方法总结机车启动问题中几个物理量的求法分析机车启动问题，要抓住两个核心方程：牛顿第二定律方程FFfma联系着力和加速度，PFv联系着力和速度.(1)
5、机车的最大速度vm的求法，机车达到匀速前进时速度最大，此时牵引力F等于阻力Ff，(2)匀加速启动持续时间的求法，牵引力FmaFf，匀加速的最后速度vm例例4 4一辆汽车在水平路面上由静止启动，在前5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其vt图象如图3所示.已知汽车的质量为m2103 kg，汽车受到的阻力为车重的 g取10 m/s2，则 A.汽车在前5 s内的阻力为200 NB.汽车在前5 s内的牵引力为6103 NC.汽车的额定功率为40 kWD.汽车的最大速度为20 m/s图图3针对训练针对训练(2018鹤壁市高一下学期期末)汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶
6、，发动机功率为P0.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.下列四个图象中，哪个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图象解析汽车匀速行驶时牵引力等于阻力；功率减小一半时，汽车的速度由于惯性来不及变化，根据功率和速度关系公式PFv，牵引力减小一半，小于阻力，合力向后，汽车做减速运动，由公式PFv可知，功率一定时，速度减小后，牵引力增大，合力减小，加速度减小，故汽车做加速度不断减小的减速运动，当牵引力增大到等于阻力时，加速度减为零，汽车重新做匀速直线运动，故选C.达标检测检测评价 达标过关021.(以恒定功率启动)(2018宜昌一中高一下学期期末
7、)质量为m的汽车在平直的公路上从静止开始以恒定功率P启动，最终以某一速度做匀速直线运动.此过程中，车所受阻力大小恒为Ff，重力加速度为g，则A.汽车的速度最大值为B.汽车的速度最大值为C.汽车的牵引力大小不变D.汽车在做匀变速直线运动 123412342.(功率的计算)(多选)质量为m的物体放在水平面上，它与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g.用水平力拉物体，运动一段时间后撤去此力，最终物体停止运动.物体运动的vt图象如图4所示.下列说法正确的是图图4123412343.(机车启动中的图象问题)(多选)一辆轿车在平直公路上行驶，启动阶段轿车牵引力保持不变，而后以额定功率继续行驶，经过时间t
8、0，其速度由零增大到最大值vm.若轿车所受的阻力Ff为恒力，关于轿车的速度v、牵引力F、功率P随时间t变化的情况，下列选项正确的是解析轿车以恒定的牵引力F启动，由a 得，轿车先做匀加速运动，由PFv知，轿车的输出功率均匀增加，当功率达到额定功率时，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，轿车做加速度逐渐减小的加速运动，当FFf时，速度达到最大，之后轿车做匀速运动，B、C、D正确，A错误.123412344.(机车启动中的图象问题)(2018武汉华中师大一附中期末考试)质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度时间图象如图5所示，从t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为Ff，则图图51234本课结束更多精彩内容请登录：
