交通中的物理学知识二

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物理知识总结物理学在交通运输中的作用

物理知识总结物理学在交通运输中的作用

物理知识总结物理学在交通运输中的作用物理知识总结:物理学在交通运输中的作用在现代社会,交通运输是人们生活中不可或缺的一部分。

无论是陆地、水路还是空中交通,物理学都扮演着重要的角色。

它的理论与应用为交通运输的发展提供了科学的依据和技术支持。

本文将总结物理学在交通运输中的作用。

一、运动学在交通运输中的应用运动学是物理学的一个重要分支,研究物体运动的规律。

在交通运输中,运动学帮助我们理解和描述车辆、船只和飞行器等的运动状态。

例如,通过运动学中的位移、速度和加速度等概念,我们可以计算出汽车的平均速度、汽车的加速度以及航行中飞行器的位置等。

这些概念和计算结果对于交通规划、车辆控制和航行安全等方面都至关重要。

二、力学在交通运输中的作用力学是物理学的基础,研究物体受力的运动规律。

在交通运输中,力学的应用可以帮助我们理解车辆、船只和飞行器等受力情况以及相应的运动状态。

例如,牛顿第二定律可以用来分析车辆的加速度与所受的外力之间的关系,同时还可以帮助我们优化车辆的设计和提高燃油利用率。

此外,力学还可以帮助我们研究和解决交通事故中的力学问题,以提高交通安全性。

三、光学在交通运输中的应用光学是物理学的一个重要分支,研究光的传播与性质。

在交通运输中,光学的应用主要体现在信号灯和车灯等交通信号系统中。

通过研究光传播的原理和光的干涉、衍射等现象,我们可以设计出高效、安全的交通信号系统。

同时,光学也在研发车辆的灯光系统中起到关键作用,例如车前灯的设计需要考虑光束的聚焦和照射距离等因素,以提供驾驶员良好的照明效果。

四、热力学在交通运输中的作用热力学是研究物体与能量转化和传递的规律的学科,其在交通运输中的应用主要体现在动力系统、燃油利用和环境影响方面。

通过热力学的原理,我们可以优化发动机的设计,提高燃油利用率,并减少尾气排放。

同时,了解热力学还可以帮助我们理解交通系统中能量的转换和损耗,从而提高能源利用效率。

五、电磁学在交通运输中的应用电磁学是研究电荷与电磁场相互作用的学科。

例析交通中的物理问题

例析交通中的物理问题

例析交通中的物理问题交通是我们日常生活中不可或缺的一部分,而在交通中会涉及到许多物理问题。

物理学是研究物质、能量、空间和时间等基本概念的科学,而交通中的运动、速度、力和能量转换等问题都是物理学所探讨的范畴。

我们来分析一下在交通中常见的物理问题之一:汽车的行驶。

汽车在道路上行驶时,需要克服摩擦力、空气阻力等外力以及坡度、路面不平等内力,这就涉及到力的平衡和动力学的问题。

当汽车加速时,它需要克服静摩擦力将其推动,一旦汽车启动了,它会面临动摩擦力和空气阻力。

而当汽车在坡道上行驶时,还会受到重力的影响,需要克服重力的作用才能保持行驶。

这些都是与汽车行驶相关的物理问题。

我们再来看一看在交通中常见的物理问题之二:交通信号灯。

交通信号灯是用来控制车辆和行人通行的,它们的工作原理就是基于物理学中的光学原理。

信号灯通常使用的是红、黄、绿三种颜色,这三种颜色代表了不同的含义。

红色代表停止,黄色代表准备,绿色代表行驶。

这里涉及到了光的颜色与波长的关系,不同颜色的光有不同的波长,而我们的眼睛对不同波长的光有不同的感知,因此交通信号灯的颜色选择是基于这一原理的。

再来,我们看一下交通中常见的物理问题之三:刹车。

汽车的刹车原理也是基于物理学的牛顿运动定律和动能定理。

当车辆行驶时,它会具有一定的动能,这时需要刹车来减缓速度或停止车辆。

刹车的原理就是通过制动系统将车轮的动能转化为热能,以减缓车辆的运动或停止车辆。

而当车辆刹车时,牛顿第三定律告诉我们,车轮受到的制动力会产生一个反作用力,这就是汽车刹车产生的推力。

我们再看一下在交通中常见的物理问题之四:能量转换。

汽车在行驶过程中需要能量来驱动,而这能量是如何转换的呢?汽车需要燃料来提供能量,这里涉及到热能转化为动能。

燃料在汽车的发动机中燃烧产生高温高压气体,这些气体带动汽车发动机工作,进而驱动汽车。

而在燃料燃烧的过程中,也产生了大量热能,这些热能也会被转化为机械能,推动汽车的运动。

汽车行驶中物理知识点总结

汽车行驶中物理知识点总结

汽车行驶中物理知识点总结汽车是一种利用发动机驱动轮胎进行运动的交通工具。

在汽车行驶过程中,涉及到许多物理知识,例如力学、热力学、机械运动等。

本文将对汽车行驶中的物理知识点进行总结。

一、汽车动力学1. 动力学基本原理汽车的行驶是由发动机提供的动力驱动的。

根据牛顿第二定律,当施加力在物体上时,物体将产生加速度,而汽车的加速度与牵引力有关。

牵引力是由发动机产生的,它足以克服阻碍汽车前进的摩擦力和空气阻力。

牵引力可以用以下公式来计算:F=ma,其中F是牵引力,m是汽车的质量,a是加速度。

依据这个公式,可以计算出汽车的最大牵引力,从而得知汽车能够实现的最大加速度。

2. 离合器和变速器的物理原理汽车的离合器和变速器对汽车的动力传递起到了至关重要的作用。

离合器的作用是将发动机和传动系统分离,以便进行换挡。

当踩下离合器踏板时,离合器压板就会与从动盘分离开来,使发动机与变速器之间断开,这样就可以换挡。

而变速器的作用是将发动机提供的动力通过不同的齿轮传递至汽车的轮胎,不同齿轮可以实现不同的速度和牵引力,从而保证汽车能够适应不同的路况和驾驶需求。

二、汽车行驶的热力学原理1. 内燃机的工作原理汽车的内燃机是通过燃烧混合气体来产生动力的。

具体来说,汽车的发动机是通过将空气和燃料混合后,压缩、点火并燃烧,然后利用爆炸的高温高压气体来驱动活塞运动,最终转变成车轮的动力。

这个过程中涉及到燃烧、热传递等热力学原理。

2. 制动系统的物理原理汽车在行驶中需要通过制动系统来减速和停车。

制动系统通过将动能转换为热能来实现汽车的减速。

当踩下刹车踏板时,制动器会施加摩擦力在车轮上,使车轮转动受到阻碍,从而汽车减速。

这是根据牛顿第一定律和能量守恒定律的物理原理。

三、汽车运动的力学原理1. 轮胎与道路的摩擦力汽车的行驶首先需要有足够的摩擦力来提供牵引力,从而使汽车能够行驶。

当车轮转动时,与地面接触的轮胎受到道路的反作用力,这就是摩擦力。

摩擦力取决于地面材料、轮胎的材料和车辆的质量等因素,摩擦力越大,汽车的牵引力越大。

科二物理知识点总结

科二物理知识点总结

科二物理知识点总结科目二是驾驶员考试中的一个重要科目,主要考察驾驶员在车辆操作和驾驶技术方面的表现。

在科目二考试中,物理知识是至关重要的一部分,它涉及到车辆的动力、牵引、制动等方面的知识。

以下是科目二物理知识点的总结:1. 力的作用驾驶员在日常驾驶中需了解力的作用,力是一种物体之间相互作用的效果。

力的大小和方向决定了物体的运动状态。

在驾驶中,牵引力和制动力是两个非常重要的力,它们分别影响着车辆的加速和减速。

2. 牵引力牵引力是指汽车引擎产生的力,用来推动车辆前进。

牵引力的大小取决于发动机的输出功率和车辆的传动系统。

在科目二考试中,驾驶员需要在牵引力的作用下完成直线行驶和转弯操作。

3. 制动力制动力是指刹车系统产生的力,用来减缓车辆的速度。

制动力的大小取决于刹车系统的性能和使用方式。

驾驶员在科目二考试中需要掌握正确的制动技巧,包括紧急制动和减速制动。

4. 摩擦力摩擦力是一种阻碍物体相对运动的力,它是汽车行驶中的主要阻力来源。

在科目二考试中,驾驶员需要通过掌握驾驶技巧和车辆控制能力来克服摩擦力,实现车辆的稳定行驶。

5. 车辆动力学车辆动力学是研究车辆运动规律的科学,它涉及到车辆的加速、转向、制动等方面的知识。

在科目二考试中,驾驶员需要了解车辆动力学原理,合理运用车辆动力学知识来完成考试项目。

6. 车辆稳定性车辆稳定性是指车辆在行驶过程中保持稳定状态的能力。

在科目二考试中,驾驶员需要通过掌握正确的车辆控制技巧和转向技巧来提高车辆的稳定性,确保行驶安全。

7. 车辆转向车辆转向是指车辆改变行进方向的操作,包括直线行驶、曲线行驶、并线、掉头等。

在科目二考试中,驾驶员需要灵活运用转向技巧,合理控制方向盘和踏板,完成各项转向操作。

8. 车辆停车车辆停车是指车辆在行驶过程中临时停靠的操作,包括直角停车、斜线停车、曲线停车等。

在科目二考试中,驾驶员需要通过掌握正确的制动技巧和停车技巧,完成各项停车操作。

9. 车辆掉头车辆掉头是指车辆在行驶过程中沿相反方向行进的操作,包括直角掉头、倒车掉头等。

物理学与交通学习交通流动的物理原理

物理学与交通学习交通流动的物理原理

物理学与交通学习交通流动的物理原理交通流动是我们日常生活中经常遇到的现象,而这种流动背后蕴含着许多物理学原理。

了解这些原理不仅可以帮助我们更好地理解交通流动现象,还可以为我们提供一些解决交通问题的启示。

本文将介绍物理学与交通学习交通流动的物理原理。

一、惯性与交通流动交通流动中的车辆具有惯性,这是物理学中的基本概念之一。

惯性指的是物体保持运动状态或静止状态的性质。

当车辆开始运动或停止时,都需要克服惯性的影响。

在交通流动中,当前车辆的加速、减速以及避让动作,会对后续车辆产生一定的影响,进而影响整个交通流动的稳定性。

二、速度与交通流动速度是交通流动中一个非常重要的物理量。

根据物理学原理,根据路程和时间的比值可以计算出速度。

交通流动中的车辆速度不仅受到惯性的影响,还受到道路状况、车辆间距等因素的影响。

当车辆之间的间距过小时,速度会受到限制,从而影响整个交通流动的效率和稳定性。

三、距离与交通流动交通流动中的车辆之间的距离也是影响交通流动情况的一个重要因素。

根据物理学原理,距离是两点之间的长度。

车辆之间的距离越小,交通流动的效率越低;而距离越大,车辆之间的协作和互动则越困难。

因此,合理的车辆间距对于交通流动的顺畅非常重要。

四、能量与交通流动在交通流动中,能量转化是一个重要的物理过程。

车辆在运行过程中需要消耗能量,而能量的转化也会影响车辆的速度和行驶距离。

根据物理学的规律,能量守恒定律和动能定理等原理可以用来分析交通流动中的能量转化过程。

了解能量转化原理,有助于我们理解车辆在不同道路条件下的能耗情况,为交通流动的能量管理提供一些思路。

五、力学与交通流动力学是物理学的一个重要分支,研究物体的运动和受力情况。

在交通流动中,车辆受到各种力的作用,包括重力、摩擦力、阻力等。

这些力的大小和方向会影响车辆的速度和加速度。

通过应用力学原理,我们可以定量分析交通流动中车辆的运动状态,并找到改善交通流动的方法。

六、动量与交通流动动量是描述物体运动状态的物理量。

交通标志中蕴含的物理知识

交通标志中蕴含的物理知识

交通标志中蕴含的物理知识我们每天都会行走在路上,对于道路两边的标志可能熟视无睹了,其实有些标志中蕴含了很多物理知识,也是各种考试中经常命题的地方,现举例说明:1、“上、下陡坡”标志(图1):蕴含了动能和重力势能的转化,考试时还可能假设没有其它能量转化时,则机械能守恒。

【例1】(07山东)自行车下坡时,不蹬脚踏板速度也会越来越大,在此过程中,自行车的动能逐渐,自行车的重力势能逐渐。

2、“向左或右急转弯”标志(图2):蕴含了惯性的知识,可能会考查转弯时坐在车中的乘客或物体会向哪侧倾斜。

【例2】匀速直线运动的车厢里悬浮着一个氢气球,当车向右转弯时氢气球将向____偏。

3、“易滑”标志(图3)和“路滑慢行”标志(图4):蕴含了摩擦力的知识,地面光滑摩擦力变小,同时也可结合惯性知识考查,如因为地面易滑,因为惯性行驶的车辆在刹车后会继续前行一段距离,故应在此路段减速慢行。

【例3】(08南京)物理知识渗透于我们的生活,以下警示语中与惯性知识无关的是()A.汽车后窗贴有“保持车距”B.公路旁立有“雨天路滑,减速慢行”C.公共场所标有“禁止吸烟”D.交通规则写有“行车时系好安全带”答案:(B)4、“禁止鸣喇叭”标志(图5):蕴含了声现象知识,在市区或学校、医院附近通常会有此标志,意思是鸣喇叭会产生噪音,影响人们的生活和学习,考查点是噪音及其预防为主。

【例4】(07年南通)下列关于声现象的说法中准确的是()A.人是靠音调区分交响乐中不同乐器发出的声音B.声音在空气中的传播速度是3105km/sC.只要物体在振动,我们就能听到声音D.禁止鸣喇叭属于阻断噪声传播答案:(D)5、“限制速度”标志(图6):蕴含了运动学知识,意思是该路段限制速度是40km/h,能够结合路程或时间考查速度方面的计算。

6、“限制质量”标志(图7):蕴含了质量的知识,意思是此路(桥)面承受的最大质量是10吨,能够考查质量、压强及过载造成路(桥)面毁坏等方面的问题。

八年级上册物理交通知识点

八年级上册物理交通知识点

八年级上册物理交通知识点一、交通常识在学习物理交通知识前,我们需要先了解一些交通常识。

例如,红绿灯的含义,过路时遵守的交通规则等。

此外,我们也需要了解一些交通标识,如路标、标志、标线等。

这些能够帮助我们更好更安全地出行。

二、物理交通知识1.速度速度是物理学中的一个基本量,是指某个物体在单位时间内的移动路程。

在交通中,速度是非常重要的概念。

我们需要时刻关注自己的速度,并确保自己的速度符合相应的规定。

例如,在城市道路上,汽车速度不得超过限速标志所示的数字。

2.制动距离制动距离也是很重要的一个概念。

一般而言,制动距离指的是车辆在刹车后停下来所需要的路程。

制动距离取决于车辆的速度、路面状况、车辆质量、刹车器质量等因素,应当引起我们的重视。

3.动量动量是一个物体在运动状态中的属性。

在交通事故中,动量是一个非常重要的概念,它能够帮助我们预测事故的发生和危害的大小。

4.牵引力和阻力在汽车行驶过程中,牵引力和阻力是两个重要的力量。

牵引力是指车辆发动机输出的动力所能提供的推动力量,而阻力是指车辆行驶时所遇到的各种摩擦、风阻等阻碍力量。

了解牵引力和阻力的概念有助于我们更好地控制汽车、保证安全。

5.惯性惯性是物理学中一个比较常见的概念。

惯性在交通中的应用有两个方面:首先,车辆的行驶速度发生改变时,车内人员将感受到一定的推力,这就是惯性效应;其次,惯性也能帮助我们顺利完成转弯操作。

三、结语通过学习八年级上册物理交通知识,我们能够更好地理解交通规则和防止交通事故的发生。

然而,仅仅学习并不足以保证我们的安全。

我们需要始终保持警觉,时刻关注自身行车情况,并尝试遵循最安全的交通规则来出行。

出行中的物理知识

出行中的物理知识

出行中的物理知识
出行中涉及的物理知识非常广泛,以下是一些常见的例子:
1. 力学:当汽车行驶时,发动机产生的动力通过传动系统传递到车轮,使汽车前进。

这是由于力矩和力矩平衡的原理。

同时,汽车在行驶过程中会受到阻力的作用,如空气阻力和地面摩擦力等,这些阻力会影响汽车的行驶速度和燃油效率。

2. 热学:汽车发动机中的燃烧过程涉及到热能的转换。

当汽油和空气混合后进入气缸,通过火花塞点火,混合气体燃烧产生能量,推动活塞运动,从而驱动汽车前进。

这个过程中涉及到热力学的基本原理,如热能、内能和机械能之间的转换。

3. 电学:现代汽车中越来越多地应用了电学知识。

例如,汽车中的电子控制系统、点火系统、照明系统等都涉及到电学知识。

同时,电动汽车的电池技术和电机驱动也涉及到电学和磁学的知识。

4. 光学:汽车中的后视镜、侧视镜和反光镜等都应用了光学原理。

这些镜子通过反射和折射光线,使驾驶员能够看到周围的环境,确保行驶的安全。

同时,汽车的前大灯和尾灯也应用了光学原理。

5. 声学:汽车的喇叭发出声音,提醒周围行人或车辆保障安全。

车辆内部也使用了声学原理,如语音控制系统和音响系统等。

同时,噪声也是汽车行驶中不可避免的问题,过度的噪声会对人体健康产生影响。

总的来说,出行中涉及的物理知识非常广泛,这些知识在保障我们的安全和舒适出行方面发挥着重要作用。

了解和掌握这些物理知识可以帮助我们更好地理解交通工具的工作原理和设计,提高我们的出行效率和安全性。

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交通中的物理学知识(二)大同县一中物理组魏建华一.:交通中的物理学知识(二)二. 知识重点:1、了解交通中物理知识的应用,能够归纳各类有关交通问题所考查的知识点,找出解决方法。

2、能够恰当地构建物理模型解决交通工具或交通中的实际问题。

3、理论联系实际,能够将物理知识交通规则、交通安全、交通中的实际问题有效联系到一起,并合理地解决实际问题。

4、关于交通现象的物理情景的构建,能够形象、规范地画出交通示意图。

三. 知识难点:1、将各种交通现象、交通问题抽象成合理的物理模型,并能够分类归纳不同的交通问题所考查的物理知识点。

2、关于交通情境的构建,示意图的正确画出,以及相应的物理学公式的合理运用。

【典型例题】(一)交通安全问题:例1、为了安全,在行驶途中,车与车之间必须保持一定的距离。

因为,从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间(反映时间)里,汽车仍然要通过一段距离(称为思考距离);而从采取制动动作到车完全停止的时间里,汽车又要通过一段距离(称为制动距离)。

下表距离”是指思考距离和制动距离之和,而思考距离内汽车做匀速直线运动,制动距离内汽车做匀减速直线运动。

所以,当汽车以时速为75km/h 运动时,停车距离 m 53m )3815(s s s 21=+=+=由表中第一组数据可知,驾驶员的反映时间为:s72.0456.39v s t 1=⨯==当汽车的时速为90km/h 运动时,思考距离为:m18m 72.06.390vt s 1=⨯==时速为90km/h 运动时的制动距离为:m 55m )1873(s s s 12=-=-=例2、(2005中山)某航空公司的一架客机,在正常航线上做水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s 内高度下降了1700m 。

造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究飞机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动,取2s /m 10g =,试计算(1)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力才能使乘客不脱离座椅?(2)未系安全带的乘客,相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位?解析:在竖直方向上,飞机做初速度为零的匀加速直线运动2at21h =(1)设安全带对乘客向下的拉力为F ,对乘客,由牛顿第二定律:ma mg F =+联立以上两式解出4.2mgF=(2)若乘客未系安全带,因由2at21h =,求出2s /m 34a =,它大于人向下的重力加速度2s /m 10,所以人相对飞机将向上运动,会使其头部受到严重伤害。

(二)交通中的运动图像解题问题: 逆向转换法: 即逆着原来的运动过程考虑。

如火车进站刹车滑行,逆着车行驶方向考虑时就把原来的一个匀减速运动转化为一个初速度为零的匀加速运动;物体竖直上抛,逆着抛出方向,就变成从最高点向下的自由落体运动,等等。

例3、两辆完全相同的汽车,沿水平直线一前一后匀速行驶,速度均为0v ,若前车突然以恒定加速度刹车,在它刚停车后,后车以与前车相同的加速度开始刹车,已知前车在刹车过程中所行的距离为x ,若要保证两车在上述情况下不相撞,则两车在匀速行驶时应保持距离至少为( ) A 、x B 、2x C 、3x D 、4x 解析:本题的解法很多,在这里只通过图线分析。

根据题意,做出前车刹车后两车的v —t 图线,分别为下图中的AC 和ABD ,图中三角形AOC 的面积为前车刹车后的位移x ,梯形面积ABDO 为前车刹车后后车的位移,由于前后两车刹车的加速度相同,所以图中AC//BD ,OC=CD 。

即梯形ABDO 的面积是三角形AOC 面积的三倍。

x 3S 3S AOC ABDO ==∆为了使两车不发生相撞,两车行驶时应保持的距离至少是x 2x x 3S S x AOC ABDO =-=-=∆∆ 答案:B 评价:本题中采用图象法的妙处在于,图象能形象地表示出两车位移变化的物理情景,可以说,作出上图后一眼便可看出答案。

(三)小船过河问题: 小船过河问题的分析(1)处理方法:小船在有一定流速的水中过河时,实际上参与了两个方向的分运动,即随水流的运动(水冲船的运动)和船相对水的运动(即在静水中的船的运动),船的实际运动是合运动。

(2)若小船要垂直于河岸过河,过河路径最短,应将船头偏向上游,如图甲所示,此时过河时间θ==sin v d v d t 1合;若使小船过河的时间最短,应使船头正对河岸行驶,如图乙所示,此时过河时间1v d t =(d 为河宽)。

例4、一条宽度为l 的河流,已知船在海水中的速度为船v ,水流速度为水v 。

那么:(1)怎样渡河时间最短?(2)若船v >水v ,怎样渡河位移最小;(3)若水船v v <,怎样渡河船漂下的距离最短? 解析:(1)如图甲所示,设船头斜向上游与河岸成任意角θ,这时船速在垂直于河岸方向的速度分量为θ=sin v v 1船,渡河所需的时间为1v t l =θ=sin v 船l可以看出:l 、船v 一定时,t 随sin θ增大而减小;当θ=90°时,1sin =θ(最大)。

所以,船头与河岸垂直时渡河时间最短船v /t min l =(2)如图乙所示,渡河的最小位移即河的宽度。

为了使渡河位移等于l ,必须使船的合速度v 的方向与河岸垂直。

这时船头应指向河的上游,并与河岸成一定的角度θ。

根据三角函数关系有0v cos v =-θ水船船水船水,v v arccosv v cos =θ=θ因为1cos 0≤θ≤,所以只有在水船v v >时,船才有可能垂直河岸横渡。

(3)如果水流速度大于船在静水中的航行速度,则不论船的航向如何,总是被水冲向下游。

怎样才能使漂下的距离最短呢?如图丙所示,设船头船v 与河岸成θ角。

合速度合v 与河岸成α角。

可以看出:α角越大,船漂下的距离x 越短。

那么,在什么条件下α角最大呢?以水v 的末端为圆心、船v 大小为半径画圆,当合v 与圆相切时,α角最大,根据水船v /v c o s =θ,船头与河岸的夹角应为水船v v arccos=θ船漂下的最短距离为 θ⋅θ-=sin v )cos v v (x min 船船水l此时渡河的最短位移:船水v v cos s l l=θ=(四)机车启动问题:有两种不同的加速过程,但分析时采用的基本公式都是 P =Fv 和F -f = ma①恒定功率的加速。

由公式P =Fv 和F -f=ma 知,由于P 恒定,随着v 的增大,F 必将减小,a 也必将减小,汽车做加速度不断减小的加速运动,直到F =f ,a =0,这时v 达到最大值f P FP v mm m ==。

可见恒定功率的加速一定不是匀加速。

这种加速过程发动机做的功只能用W =Pt 计算,不能用W =Fs 计算(因为F 为变力)。

以恒定功率启动的运动过程是:变加速(a ↓)(a =0)匀速,在此过程中,F 牵、v 、a 的变化情况:所以汽车达到最大速度时a =0,F =f ;P =Fv m =fv m .②恒定牵引力(加速度)的加速。

由公式P =Fv 和F -f =ma 知,由于F 恒定,所以a 恒定,汽车做匀加速运动,而随着v 的增大,P 也将不断增大,直到P 达到额定功率P m ,功率不能再增大了。

这时匀加速运动结束,其最大速度为mm m mv f P FP v =<=',此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了。

可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。

这种加速过程发动机做的功只能用W=F ∙s 计算,不能用W=P ∙t 计算(因为P 为变功率)。

2)以恒定牵引力匀加速启动的运动过程是:匀加速⇒当功率增大到额定功率P m 后,变加速(a ↓)⇒(a =0)匀速。

各个量(牵引功率、牵引力、加速度、速度)的变化情况如下:……由图象来区别两种机车启动过程: A 图:恒定功率的加速 B 图:恒定牵引力的加速例5、质量m=5t 的汽车从静止出发,以a=1m /s 2的加速度沿水平直路作匀加速运动,汽车所受的阻力等于车重的0.06倍,求汽车在10s 内的平均功率和10s 末的瞬时功率。

取g=10m /s 2。

分析:汽车在水平方向受到两个力:牵引力F 和阻力f 。

根据牛顿第二定律算出牵引力,结合运动学公式算出10s 内的位移和10s 末的速度即可求解。

解:设汽车的牵引力为F ,阻力f=kmg=0.06mg .由牛顿第二定律 F -f=ma ,得F=m (0.06g+a )=5×103(0.06×10+1)N=8×103N 汽车在t=10s 内的位移和10s 末的速度分别为v t =at=1×10m /s=10m /s所以汽车在10s 内的平均功率和10s 末的功率分别为P t =Fv t =8×103×10W=8×104W 。

例6、美国通用汽车公司推出的“氢气I 型”汽车是一种使用燃料电池驱动的电动汽车。

它利用氢气和氧气直接反应,其生成物只有水,因此对环境没有污染。

该车质量为1.5t ,额定输出机械功率为55kW ,当它以额定功率行驶时的最高速度为140km/h ,求: (1)该汽车以上述最高速度行驶时所受的阻力是车受重力的多少倍?(2)设行驶中汽车所受阻力与速度大小无关,该车行驶时输出机械功率保持额定功率不变,当速度增大到72km/h 时的瞬时加速度是多大?(取重力加速度2s /m 10g =)解析:(1)汽车以正常情况下的最高速度行驶时的功率是额定功率:m 0Fv P =这时汽车做的是匀速运动,牵引力和阻力大小相等,即1F F =汽车最高速度为:s /m 9.38h /km 140v m ==设阻力是重力的k 倍,则有kmg F 1=,代入数据得:094.0k =(2)当速度增大到72km/h 时,即s /m 20h /km 72'v ==,设以额定功率行驶到速度'v 时的牵引力为'F ,则有:'v 'F P 0=而阻力大小仍为kmg F 1=,则由牛顿第二定律得:由ma 'F F 1=- 代入数据可得:2s /m 89.0a =(五)交通中的动量问题:(选做例题)例7、质量为1000kg 的轿车与质量为4000kg 的货车迎面相撞。

碰撞后两车绞在一起,并沿货车行驶方向运动一段路程后停止(如图所示)。

从事故现场测出,两车相撞前,货车的行驶速度为h /km 54,撞后两车的共同速度为18km/h 。

该段公路对轿车的限速为100km/h ,试判断轿车是否超速行驶。

解:碰撞中两车间的相互作用力很大,可忽略两车受到的其他作用力,近似认为两车在碰撞过程中动量守恒。

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