第6讲：机车启动问题
功能关系的理解与应用
专题二
第6讲 功能关系的理解与应用
知识概览考题诠释
考点整合热点突破
专题知识•理脉络 真题诠释•导方向
-10-
(1)舰载机水平运动的过程中,飞行员受到的水平力所做的功W; (2)舰载机刚进入BC时,飞行员受到竖直向上的压力FN多大。
答案:(1)7.5×104 J (2)1.1×103 N 解析:(1)舰载机由静止开始做匀加速直线运动,设其刚进入上翘甲 板时的速度为v, 则有������ = ������1①
(C )
A.2 kg B.1.5 kg C.1 kg D.0.5 kg
第6讲 功能关系的理解与应用
专题二
知识概览考题诠释
考点整合热点突破
-5-
专题知识•理脉络 真题诠释•导方向
解析:根据动能定理,物体在上升过程中有-mgh-Fh=Ek2-Ek1, 其中Ek2=36 J,Ek1=72 J,h=3 m 在下落过程中有mgh-Fh=Ek4-Ek3,其中Ek3=24 J,Ek4=48 J,h=3 m 联立求得m=1 kg 故选C。
专题二
突破点一
突破点二
第6讲 功能关系的理解与应用
渐减小的加速运动,最终当牵引力等于阻力时,速度达到最大,所以
额定功率P=Ffvmax,故A正确,B错误;小车做匀加速直线运动的加速
度 a=������������,根据牛顿第二定律知 F-Ff=ma,联立解得 F=Ff+m������������,故 C 正确;
根据动能定理知:W-Ff
������ + ������������
功率,并保持不变;小车又继续前进了距离s,达到最大速度vmax。设 小车的质量为m,运动过程所受阻力恒为Ff,则(ACD)
高中物理动能定理的综合应用解题技巧分析及练习题(含答案)含解析
高中物理动能定理的综合应用解题技巧分析及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试动能定理的综合应用1．一辆汽车发动机的额定功率P =200kW ，若其总质量为m =103kg ，在水平路面上行驶时，汽车以加速度a 1=5m/s 2从静止开始匀加速运动能够持续的最大时间为t 1=4s ，然后保持恒定的功率继续加速t 2=14s 达到最大速度。
设汽车行驶过程中受到的阻力恒定，取g =10m/s 2.求：(1)汽车所能达到的最大速度；(2)汽车从启动至到达最大速度的过程中运动的位移。
【答案】(1)40m/s ；(2)480m 【解析】 【分析】 【详解】(1)汽车匀加速结束时的速度11120m /s v a t ==由P=Fv 可知，匀加速结束时汽车的牵引力11F Pv ==1×104N 由牛顿第二定律得11F f ma -=解得f =5000N汽车速度最大时做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可知， 此时汽车的牵引力F=f =5000N由P Fv =可知，汽车的最大速度：v=P PF f==40m/s (2)汽车匀加速运动的位移x 1=1140m 2v t = 对汽车，由动能定理得2112102F x Pt fs mv =--+解得s =480m2．如图所示，倾斜轨道AB 的倾角为37°，CD 、EF 轨道水平，AB 与CD 通过光滑圆弧管道BC 连接，CD 右端与竖直光滑圆周轨道相连．小球可以从D 进入该轨道，沿轨道内侧运动，从E 滑出该轨道进入EF 水平轨道．小球由静止从A 点释放，已知AB 长为5R ，CD 长为R ，重力加速度为g ，小球与斜轨AB 及水平轨道CD 、EF 的动摩擦因数均为0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，圆弧管道BC 入口B 与出口C 的高度差为l.8R ．求：(在运算中，根号中的数值无需算出)(1)小球滑到斜面底端C 时速度的大小． (2)小球刚到C 时对轨道的作用力．(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道，竖直圆周轨道的半径R /应该满足什么条件？ 【答案】（1285gR（2）6.6mg ，竖直向下（3）0.92R R '≤ 【解析】试题分析：（1）设小球到达C 点时速度为v ，a 球从A 运动至C 过程，由动能定理有0021(5sin 37 1.8)cos3752c mg R R mg R mv μ+-⋅=（2分） 可得 5.6c v gR 1分）（2）小球沿BC 轨道做圆周运动，设在C 点时轨道对球的作用力为N ，由牛顿第二定律2c v N mg m r-=， （2分） 其中r 满足 r+r·sin530=1.8R （1分） 联立上式可得：N=6.6mg （1分）由牛顿第三定律可得，球对轨道的作用力为6.6mg ，方向竖直向下． （1分） （3）要使小球不脱离轨道，有两种情况：情况一：小球能滑过圆周轨道最高点，进入EF 轨道．则小球b 在最高点P 应满足2P v m mg R'≥（1分）小球从C 直到P 点过程，由动能定理，有2211222P c mgR mg R mv mv μ--'⋅=-（1分） 可得230.9225R R R ='≤（1分） 情况二：小球上滑至四分之一圆轨道的Q 点时，速度减为零，然后滑回D ．则由动能定理有2102c mgR mg R mv μ--⋅='-（1分）2.3R R '≥（1分）若 2.5R R '=，由上面分析可知，小球必定滑回D ，设其能向左滑过DC 轨道，并沿CB 运动到达B 点，在B 点的速度为v B ,，则由能量守恒定律有22111.8222c B mv mv mg R mgR μ=+⋅+（1分） 由⑤⑨式，可得0B v =（1分）故知，小球不能滑回倾斜轨道AB ，小球将在两圆轨道之间做往返运动，小球将停在CD 轨道上的某处．设小球在CD 轨道上运动的总路程为S ，则由能量守恒定律，有212c mv mgS μ=（1分） 由⑤⑩两式，可得 S=5.6R （1分）所以知，b 球将停在D 点左侧，距D 点0.6R 处． （1分）考点：本题考查圆周运动、动能定理的应用，意在考查学生的综合能力．3．如图所示，光滑斜面AB 的倾角θ=53°，BC 为水平面，BC 的长度l BC =1.10 m ，CD 为光滑的14圆弧，半径R =0.60 m ．一个质量m =2.0 kg 的物体，从斜面上A 点由静止开始下滑，物体与水平面BC 间的动摩擦因数μ=0.20.轨道在B ，C 两点光滑连接．当物体到达D 点时，继续竖直向上运动，最高点距离D 点的高度h =0.20 m ，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6.g 取10 m/s 2.求：(1)物体运动到C 点时速度大小v C (2)A 点距离水平面的高度H(3)物体最终停止的位置到C 点的距离s . 【答案】(1)4 m/s (2)1.02 m (3)0.4 m 【解析】 【详解】(1)物体由C 点到最高点，根据机械能守恒得：()212c mg R h mv += 代入数据解得：4/C v m s =(2)物体由A 点到C 点，根据动能定理得：2102BC c mgH mgl mv μ-=- 代入数据解得： 1.02H m =(3)从物体开始下滑到停下，根据能量守恒得：mgx mgH μ= 代入数据，解得： 5.1x m =由于40.7BC x l m =+所以，物体最终停止的位置到C 点的距离为：0.4s m =． 【点睛】本题综合考查功能关系、动能定理等；在处理该类问题时，要注意认真分析能量关系，正确选择物理规律求解．4．一质量为0.5kg 的小物块放在水平地面上的A 点，距离A 点5m 的位置B 处是一面墙，如图所示，物块以v 0=9m/s 的初速度从A 点沿AB 方向运动，在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s ，碰后以6m/s 的速度反向运动直至静止．g 取10m/s 2．(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ；(2)若碰撞时间为0.05s ，求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F ． 【答案】（1）0.32μ= （2）F =130N 【解析】试题分析：（1）对A 到墙壁过程，运用动能定理得：，代入数据解得：μ=0.32．（2）规定向左为正方向，对碰墙的过程运用动量定理得：F △t=mv′﹣mv ， 代入数据解得：F=130N ．5．如图所示，ABC 是一条长L =10m 的绝缘水平轨道，固定在离水平地面高h =1.25m 处，A 、C 为端点，B 为中点，轨道BC 处在方向竖直向上，大小E =5×105N/C 的匀强电场中，一质量m =0.5kg ，电荷量q =+1.0×10-5C 的可视为质点的滑块以初速度v 0=6m/s 在轨道上自A 点开始向右运动，经B 点进入电场，从C 点离开电场，已知滑块与轨道间动摩擦因数μ=0.2，g 取10m/s 2。
机车起动知识点总结
机车起动知识点总结
一、机车起动前的准备工作
1. 检查机车的各项功能是否正常，包括刹车、转向、灯光等；
2. 检查机车的油量、水温、防冻液等液位是否符合要求；
3. 确保机车无异常异响和异常震动；
4. 确保机车的轮胎气压正常，轮胎是否有损坏。
二、机车起动时的操作步骤
1. 转动钥匙，打开电源开关，确认仪表盘框中灯光是否闪亮；
2. 转动钥匙，打开点火开关，待油门线连线完成后松开；
3. 腾开刹车，把机车从中置的架子上拿起，保持车辆稳定；
4. 引擎的启动按钮，即可让引擎启动；
5. 听到引擎发出正常的声音后，可调整转速，并稳定轻松松开油门线。
三、常见的机车起动问题及解决方法
1. 机车启动时发动机无法启动，可能是电池没电，此时需要用电瓶救援测试电源是否通电；
2. 机车启动时发动机有异响，可能是发动机部件有问题，需要及时保养；
3. 机车启动时发动机熄火，可能是油路不畅通或供油系统问题，需要进行检修；
4. 机车启动时发动机无法提速，可能是皮带或链条松弛，需要进行调整。
四、机车起动的注意事项
1. 起步前要选择平坦路面；
2. 在起动前要预留足够的距离和时间，给自己和其他驾驶员留下安全的时间和距离；
3. 要遵守交通规则，不超速、不违反交通规则，在起动过程中要提前观察周围的交通情况，确保起动的安全性。
总之，机车起动是骑行中的必经之路，掌握好机车起动的知识点并牢记注意事项，可以让
骑行更加安全和舒适。
希望大家在日常骑行中能够做到合理安全的起步，保障自己和他人
的交通安全。
高考二轮总复习课件物理(适用于老高考旧教材)专题2能量与动量第1讲 动能定理机械能守恒定律功能关系的
(1)建立运动模型。
(2)抓住运动过程之间运动参量的联系。
(3)分阶段或全过程列式计算。
(4)对于选定的研究过程,只考虑初、末位置而不用考虑中间过程。
注意摩擦力做功特点
深化拓展
应用动能定理解题应注意的三个问题
(1)动能定理往往用于单个物体的运动过程,由于不涉及加速度及时间,比
动力学研究方法要简捷。
则重力的瞬时功率不为0,C错误;随着运动员在圆弧跳台上升高,速率逐渐
减小,所需要的向心力也在减小,向心力由台面的支持力与重力垂直接触面
向下的分力提供,由牛顿第二定律有FN-mgcos θ=m
大,v在减小,所以FN在减小,D正确。
2
,随着高度升高,θ在增
2.(命题角度1、2)(多选)一个质量为5 kg静止在水平地面上的物体,某时刻
能定理
1
Pt-W=2 m 2 ,则这一过程中小汽车克服阻力做的功为
D 错误。
W=Pt- 2 ,率启动
1
a-图像和
1
a-v 图像
1
F-图像问题
恒定加速度启动
1
F-v 图像
恒定功率启动
1
a- 图像
v
恒定加速度启动
1
F- 图像
v
①AB 段牵引力不变,做匀加速直线运动;
1
1
2
由动能定理得-mg·2r-W=2 2 − 2 1 2 ,联立解得小球克服阻力做的功
W=mgr,A 错误,B 正确;设再一次到达最低点时速度为 v3,假设空气阻力做
功不变,从最高点到最低点根据动能定理得
最低点,根据牛顿第二定律
1
mg·2r-W= 3 2
功和功率专题：机车启动问题 课件 -高一物理人教版(2019)必修第二册
以恒定功率启动
v0=0，P一定
v↑
F ↓＝
→P v↑
a↓＝
F↓－→F阻 →m
F阻
v—t 图象
F牵
a减小的变加速运动
v
vm
加速阶段 的图象
0
当F=F阻时，
a＝0 ，v达到
最大
vm＝
P F阻
F阻
F牵
保持 vm
匀速
vm
匀速运动
匀速阶段 的图象
t
以恒定功率启动
说明：
1.F为变力时，发动机做的功只能用 W=Pt 计算，不能用W =Fl 计算。
( m a+ f阻 ) a
v1
说明：
1.达到最大速度的本质条件:a=0
0 t1
t
2.匀加速结束的条件是：P实=Pmax=P额
3.当匀加速结束时速度为v1，P额=Fv1=f阻Vm (其中F=ma+f阻)
以恒定加速度启动
画出整个过程中汽车运动的P－t图像. 答案 如图所示：
习题精讲
例2 在水平路面上运动的汽车的额定功率为60 kW，若其总 质量为5 t，在水平路面上所受到的阻力大小为5×103 N，求： (1)汽车所能达到的最大速度的大小；
新教材人教版（2019版） 物理（高中必修第二册）
第八章 机械能守恒定律
第1节 功和功率—专题：机车启动问题
课堂引入
机车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。
瞬时速度
v
功率
P=F v
牵引力
启动方式
机车的启动方式有两种：
1.以恒定功率 P 启动;(P≤P额) 2.在恒定的牵引力F作用下 匀加速启动。
机车启动问题高中物理
机车启动问题高中物理
机车启动涉及到一些高中物理的知识，主要涉及到牛顿运动定律和摩擦力等概念。
当机车启动时，首先需要克服静摩擦力，这是由于两个物体之间的接触面存在微小的不规则，需要克服这种不规则才能开始运动。
根据牛顿第一定律，物体要改变其状态（包括静止状态）需要施加一个力。
当驾驶员给机车施加一定的油门后，引擎产生的动力会通过传动系统传递到车轮，车轮与地面之间的摩擦力将克服静摩擦力，使得机车开始运动。
从牛顿第二定律的角度来看，机车启动时所受的净合外力将导致机车产生加速度，加速度的大小与所施加的力成正比，与机车的质量成反比。
因此，启动时需要施加足够的力以克服摩擦力，并使机车产生足够的加速度，才能启动。
此外，机车启动还涉及到动能和功的转化。
当机车启动时，引擎产生的动能通过传动系统传递到车轮，车轮与地面之间的摩擦力做功，将动能转化为机械能，推动机车运动。
总的来说，机车启动涉及到克服静摩擦力、施加足够的力以产
生加速度、动能和功的转化等多个物理概念。
希望以上回答能够满足你的需求。
机械能知识点总结
机械能知识点总结功一、功1. 功的概念：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，力就对物体做了功。
2. 功的两个不可缺少的因素：力和在力方向发生的位移。
3. 功的计算公式：（1）F 和s 同方向情况：Fs W =（2）F 和s 不同方向的情况：θcos Fs W =（θ为F 与s 的夹角） 解题思想：（1）、可以把力分解到位移的方向上，（2）可以把位移分解到力的方向上 4. 功的单位：焦耳（牛·米），符号J ，（N ·m ） 二、正功和负功1. 功的正负判定方法：功是表示力对空间积累效果的物理量，只有大小没有方向，是标量，功的正负既不是描述方向也不是描述大小而有另外意义。
（说明：+表明力对研究的物体的运动器推动作用，做正功；—表明力对物体的运动起阻碍作用，做负功。
）（1）当︒<≤900θ时，1cos 0≤<θ，W 为正值，力对物体做正功，力对物体的运动起推动作用。
（2）当︒=90θ时，0cos =θ，0=W ，力对物体不做功，力对物体的运动既不推动也不阻碍。
（3）当︒≤<︒18090θ时，0cos 1<≤-θ，W 为负值，力对物体做负功或者说物体克服力F 做功，力对物体的运动起阻碍作用。
2. 在曲线运动中，功的正负判定方法：看力F 与速度v 的夹角θ。
3. 注意：讲“功”，一定要指明是哪个力对那个物体的功，功是标量。
三、总功合力做功（总功）的求法：一种方法是先求出合力再用θcos s F W 合总=求总功，另一种方法是 ++=21W W W 总即总功等于各个力做功的代数和，这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析，后一种方法还要求把各个功的正负号代入运算。
四、变力做功1、恒力做功的求法：θcos s F W ⋅=中的F 是恒力，求恒力所做的功只要找出F 、s 、θ即可。
2、一些变力（指大小不变，方向改变，如滑动摩擦阻力，空气阻力），在物体做曲线运动或往复运动过程中，这些力虽然方向变，但每时每刻与速度反向，此时可化成恒力做功，方法是分段考虑，然后求和。
备考2024届高考物理一轮复习讲义第六章机械能第1讲功和功率考点4机车启动模型
考点4 机车启动模型两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动P －t 图像和v －t图像OA 段过程分析v ↑⇒F ＝P 额v↓⇒a ＝F －F 阻m↓直至a ＝0a ＝F －F 阻m（不变）⇒F 不变v ↑⇒P ＝Fv ↑直到P ＝P 额＝Fv 1运动性质 加速度减小的加速直线运动匀加速直线运动，维持时间t 0＝v 1aAB 段过程分析 F ＝F 阻⇒a ＝0⇒v max ＝P 额F阻v ↑⇒F ＝P 额v↓⇒a ＝F －F 阻m↓直至a ＝0运动性质速度为v max 的匀速直线运动加速度减小的加速直线运动 BC 段F ＝F 阻⇒a ＝0⇒v max ＝P 额F 阻恒定如图所示，汽车上坡时有经验的司机都会提前换挡，试对下列关于汽车上坡时的说法作出判断.（1）汽车上坡时，司机需要通过换挡的方法减小汽车的速度，从而得到较大的牵引力.（ √ ）（2）根据公式P＝Fv 知，牵引力一定时，随着汽车速度的增加，汽车的功率可以一直增加.（✕ ）（3）汽车在坡上匀速行驶时牵引力等于摩擦力.（ ✕ ）研透高考 明确方向命题点1 以恒定功率启动8.[2024江苏名校联考]我国新能源汽车发展迅速，2022年仅比亚迪新能源汽车全年销量为186.35万辆，位列全球第一.在平直路面上某运动的新能源卡车的额定功率为60kW，若其总质量为5000kg，在水平路面上所受的阻力为5000N.（1）求新能源卡车所能达到的最大速度；（2）若新能源卡车以额定功率启动，则该卡车车速v＝2m/s时其加速度为多大？答案（1）12m/s（2）5m/s2解析（1）当达到最大速度时有P＝Fv m，F＝f解得v m＝12m/s.（2）当车速v＝2m/s时卡车的牵引力为F'＝Pv ＝60×1032N＝3×104N由牛顿第二定律有F'－f＝ma解得a＝5m/s2.命题点2以恒定加速度启动9.[多选]一辆轿车质量为m，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，经过一段时间，其速度由零增大到最大值v m.若所受阻力恒为f，则关于轿车的速度v、加速度a、牵引力F、功率P的图像可能正确的是（ACD）A B C D解析由于轿车受到的牵引力不变，开始阶段加速度不变，所以轿车在开始阶段做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不再增加，速度增大，牵引力就减小，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值v m＝Pf，故A、C、D正确，B错误.10.某兴趣小组让一辆自制遥控小车在水平的直轨道上由静止开始运动，小车先做匀加速运动而后以恒定的功率运动，其运动的v－t图像如图所示（除4～8s时间段内的图像为曲线外，其余时间段内图像均为直线）.小车的质量为m＝2kg，小车在整个过程中所受的阻力大小不变恒为f＝6N.求：（1）小车匀速行驶阶段的功率；（2）小车的速度为v1＝8m/s时加速度a1的大小；（3）小车在加速运动过程中总位移x的大小.答案（1）54W（2）0.375m/s2（3）40.5m解析（1）由题图可知小车的最大速度v max＝9m/s由公式P＝Fv max，F＝f，得P＝54W.（2）当小车的速度为v1时，其牵引力F1＝Pv1根据牛顿第二定律有F 1－f ＝ma 1解得a 1＝0.375m/s 2.（3）由题图可知，t 1＝4s 时该小车匀加速结束，速度为v 1＝6m/s0～4s 内的位移为x 1＝v12t 1小车变加速运动时，由动能定理有P （t 2－t 1）－fx 2＝12m v max 2－12m v 12而x ＝x 1＋x 2解得x ＝40.5m.方法点拨机车启动问题的解题技巧1.机车以恒定功率启动时，牵引力做的功W ＝Pt .由动能定理得Pt -F 阻s ＝ΔE k ，此式常用于求解机车以恒定功率启动过程中的位移大小.2.无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即v max ＝P F min＝PF(式中F min 为最小牵引力，其大小等于阻力F 阻).3.机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，牵引力的功率最大，速度不是最大，此时的速度v ＝P F ＜v max ＝PF .。
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W Pt 4000 10 40000 j
11
如图：质量为2000kg的汽车以恒定功率 60kw启动，阻力为2000N。 求：当a=1m/s2时，v=？
v
12
第一步：根据牛二求牵引力F
F-f ma
F-2000 2000 1 F 4000 N
第二步：根据 P Fv 求速度v
17
如图：质量为2000kg，额定功率为80kw的 汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为 20m/s。若汽车从静止开始以2m/s2做匀加 速直线运动。 求：汽车做匀加速运动的时间
v
18
问：汽车以恒定加速度启动的v-t图像是什么？
v
后来做额定功率不变的运动
v匀速 v A • B
•
t
t
开始做匀加速直线运动
v
25
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第一步：求匀加速的时间 刚才我们求出来了匀加速的时间t=5s
v
•
5s 6s
t
第二步：很明显t’=6s时已经达到了额定功 率，所以不需要求，就是80kw。
26
如图：质量为5000kg的物体在起重机的作 用下从静止开始以0.2m/s2的加速度做匀加 速直线运动。 当输出功率达到额定功率时，保持额定功 率不变做变加速直线运动，直到重物以 1.02m/s 的速度做匀速直线运动。 求：额定功率=？
P额 Fv
v 1m / s
A点已经达到了 额定功率
第四步：由运动学公式求匀加速时间
v at
t 5s
32
汽车一开始有一个初速度，后来的牵引力 与阻力图像如图。
F
f
则：牵引力的瞬时功率P随时间t的图像是（ ）
P P P
P
t
t
t
t
33
问：汽车的速度变大还是变小？ 答：变大。因为牵引力F大些 问：汽车是做匀加速吗？ 答：是的。 因为F恒定，f恒定，所以合力恒定，所以加速 度恒定。加速度恒定就是做匀加速直线运动。 v v0 at① 由运动学公式得： 由瞬时功率的公式得： P Fv② P Fv0 Fat ①式代入②式得： 因为F、v0、a是定量，所以P与t成线性关系， 所以选D项
34
如图：质量为m，额定功率为P0的汽车沿平 直公路行驶，当加速度为a时，速度为v， 此时的实际功率为P。 求：最大速度vm=?
35
问：启动方式不知道，能求最大速度吗？ 答：能。 不管是以恒定功率启动还是以恒定加速度 启动，最终都是做匀速直线运动，且匀速 的速度是最大速度。
v v
• t t
问：实际功率是不是可以无限增加？ 答：不是。 当实际功率增加到额定功率时，就不能再增 加了。所以后来是做额定功率不变的运动。
v
额定功率不变的运动
•
加速度不变的运动
t
16
机车的两种启动方式
以恒定功率启动
v v
以恒定加速度启动
•
t
t
总结：不管是以恒定功率启动还是以恒定加 速度启动，最终都是做匀速直线运动
9
如图：汽车以恒定功率4000w启动，经过 10s达到最大速度。 求：在这个过程中，牵引力做的功？
v
10
问：牵引力F是恒力还是变力？ 答：是变力。 根据 P Fv 知：因为v变大，所以F变小。 问：变力做功能用W Fx 吗？ 答：不能。 问：怎么办？ W 答：因为功率是恒定的，所以想到 P
第6讲：机车启动问题
by--老沈~
1
问：机车的瞬时功率是由什么决定的？ 答：油门。油门大，功率大 油门小，功率小 问：机车的速度主要是由什么决定？
答：档位。低档低速，高档高速
问：机车牵引力由什么决定？
答：由油门、档位、路面等
2
问：机车怎样驶上陡坡？ 答： 方法一： 拼命增大上坡前的初速度，利用惯性上坡。 这种方法好吗？ 不好，如果中途停了，咋办，很危险滴！ 方法二： 上坡前使速度减小，然后用低档位上坡。 档位低，速度小，根据P=Fv知：当速度v变 小时，牵引力F变大。
很明显t’=3s时仍然在做 匀加速，此时的功率还 没达到额定功率
v’ 3s 5s
第三步：由 P实 Fv' 知：要求P实，关键求v’ 而 v' at' 2 3 6m/s 所以 P实 Fv' 8000 6 48kw
上题我们求出来了F=8000
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如图：质量为2000kg，额定功率为80kw的 汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为 20m/s。 若汽车从静止开始以2m/s2做匀加速直线运 动，求：t=6s时汽车的瞬时功率
P额 F匀速 v匀速 mgv匀速 51000 w
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第一步：根据匀速求额定功率 P额 F匀速 v匀速 mgv匀速 51000 w 第二步：由牛二求牵引力
F-mg ma
F 51000
F-5000 10 5000 0.2
第三步：由瞬时功率的公式求A点的速度
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第一步：最大速度意味着达到了匀速，匀 速说明二力平衡。 P额 80000 f F2 f F2 4000 N v最大速度 20 第二步：求匀加速的牵引力
F1 8000 N 第三步：求A点的速度 v 10m / s 对：A点 P额 F1v 代数得： 第四步：求匀加速的时间 由 v at 代数得：t 5s
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v
v匀速
v
·
t
A
·
B
问：A点与B点的功率相等吗？ 答：相等。并且都是额定功率 问：A点与B点的牵引力相等吗？ 答：不相等。 A点：F1>f ， B点：F2=f
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问：最大速度意味着什么？ 答：最大速度意味着达到了匀速，匀速说 明平衡。 问：A点的功率是多少？ 答：达到了额定功率 问：B点的功率是多少？ 答：额定功率 问：A点的牵引力与B点的牵引力可一样？ 答：不一样 A点：F1>f ； B点：F2=f
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首先画出机车以恒定加速度启动的v-t图像
后来做额定功率不变的运动
B
v
·
v
·
t
A
t
开始做匀加速直线运动
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分析：根据 v at 知：要求t，关键求A点的 速度v 怎样求A点的速度v呢？ 对A点，根据 P额 Fv 知：要求v，关键求 牵引力F 怎样求牵引力F呢？ 用牛二，由牛二得：F-mg ma 额定功率也不知道，怎么办？ 好办，由B点求。对B点
以恒定功率P2启动
t
以恒定功率P1启动
7
如图：汽车以恒定功率4000w启动，所受 阻力恒为200N。 求：最大速度？
v
8
问：汽车以恒定功率启动，是做什么运动？ 答：是做加速度减小的加速运动。
v
t
问：最大速度出现在什么时候？ 答：最大速度就是匀速的速度 匀速
F f
P f v
P 4000 20m / s v 200 f
v
机车以恒定功率启动，是做 加速度减小的加速运动
• t
5
问：当加速度a减小到0时，是做什么运动？ 答：匀速直线运动。并且匀速的速度是整 个过程中的最大速度。 问：怎样求匀速的速度？
f F
匀速
二力平衡
F f
P f v
P v f
6
机车以不同的恒定功率启动的v-t图像
v
以恒定功率P3启动
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第一步：由牛二求阻力f
P f ma① v
第二步：最大速度出现在匀速时，根据二 力平衡得： P0
vm f②
P P0 ②式代入①式得： ma v vm P0 P0 P P0 v v ma v m m P vm v P-mav ma v
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3
问：怎样保证机车以恒定功率启动？ 答：使油门位置不动就行了。 问：机车以恒定功率启动，牵引力F怎样改变？ 答：启动，速度肯定变大，根据P=Fv知： 当v变大时，F减小。 问：机车以恒定功率启动，加速度a怎样改变？ 答：减小。 F牵减小 F合减小 a减小
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问：机车以恒定功率启动，到底是做什么 运动？ 答：根据刚才的分析：速度变大，加速度 减小，所以是做加速度减小的加速运动。
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问：A、B两点都达到了额定功率，到底选那 一点呢？ v
·
B A
·
t
答：选B点，因为A点的速度没有直接告诉你。 对B点：拉力与重力二力平衡 所以 F mg 50000 N
P额 Fv 50000 1.02 51000 w
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质量为5000kg的物体在起重机的作用下从 静止开始以0.2m/s2的加速度做匀加速直线 运动。当输出功率达到额定功率时，保持 额定功率不变做变加速直线运动，直到重 物以1.02m/s 的速度做匀速直线运动。 求：匀加速运动的时间？
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