高一物理 功率 機(jī)車啟動(dòng)問題 詳解+習(xí)題

1、-作者xxxx-日期xxxx高一物理 功率 機(jī)車啟動(dòng)問題 詳解+習(xí)題【精品文檔】1恒定功率的啟動(dòng)方式由公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，隨著v的增大，F(xiàn)必將減小， 也必將減小，機(jī)車做加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，直到F=f，a=0，這時(shí)v達(dá)到最大值可見恒定功率的加速運(yùn)動(dòng)一定不是勻加速運(yùn)動(dòng).這種加速過程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=Pt計(jì)算，不能用W=Fs計(jì)算（因?yàn)镕為變力）. 2恒定牽引力（恒定a）的啟動(dòng)方式由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，機(jī)車做勻加速運(yùn)動(dòng)，而隨著v的增大，功率也將不斷增大，直到功率達(dá)到額定功率P，功率不能再增大了.這時(shí)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束，其最大速度為

2、，此后機(jī)車要想繼續(xù)加速就只能做恒定功率的變加速運(yùn)動(dòng)了.可見當(dāng)機(jī)車做恒定牽引力的加速運(yùn)動(dòng)時(shí)功率一定不恒定.這種加速過程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功只能用W=F·s計(jì)算，不能用W=P·t計(jì)算（因?yàn)镻為變功率）.以上機(jī)車的兩種啟動(dòng)過程可用如圖所示的v-t圖像來概括說明.0-t1時(shí)間內(nèi)，機(jī)車從靜止開始勻加速運(yùn)動(dòng)，牽引力F恒定，機(jī)車的輸出功率P=Fv不斷變大，t1時(shí)刻達(dá)到額定功率（勻加速階段結(jié)束）；t1-t2時(shí)間內(nèi)，機(jī)車以恒定功率繼續(xù)加速，牽引力和加速度不斷減?。铀俣葴p小的加速運(yùn)動(dòng)），對(duì)應(yīng)圖像中曲線部分；t2時(shí)刻加速度減為零，F(xiàn)=f，機(jī)車勻速前進(jìn)（對(duì)應(yīng)圖像中水平直線部分），此時(shí)達(dá)到最大速度

3、0;補(bǔ)充練習(xí)：（注：加的為選做題）1. 如圖所示，質(zhì)量為m=的小滑塊，由靜止開始從傾角的固定的光滑斜面的頂端A滑至底端B，A點(diǎn)距離水平地面的高度h=，重力加速度g取10m/s2，求: (1)滑塊由A滑到B經(jīng)歷的時(shí)間；(2)滑塊由A滑到B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能 (3) 滑塊由A滑到B時(shí)的重力功率2. 一輛質(zhì)量kg的汽車，額定功率60kW，在水平路面上從靜止開始以/s2的加速度作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)汽車所受阻力為車重的0.1倍，試問：（1）汽車的最大速度是多少？（2）勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度是多少？（3）汽車勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是多少？3. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為5×103kg，汽車

4、在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車的重力的0.05倍，若汽車始終保持額定的功率不變，取g=10m/s2，則從靜止啟動(dòng)后，求：（1）汽車所能達(dá)到的最大速度是多大？（2）當(dāng)汽車的加速度為1m/s2時(shí)，速度是多大？（3）若汽車由啟動(dòng)到速度變?yōu)樽畲笾岛篑R上關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)得汽車在關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)前已通過624m的路程，求汽車從啟動(dòng)到停下來一共經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間？ 4. 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P0=150kW，汽車的質(zhì)量m=5.0×103，汽車在水平路面上行駛駛時(shí)，阻力是車重的k=0.10倍，重力加速度g=10m/s2（所有計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）（1）若汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)，當(dāng)車速為v1=10m/s時(shí)

5、其加速度a1 是多大？（2）若汽車從靜止開始，保持以a=1.0 m/s2 的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，維持這一過程的時(shí)間t是多長(zhǎng)？這一過程中汽車牽引力做功W是多少？參考答案：第一題：解析：（1）物塊沿斜面下滑受到重力和斜面支持力，由牛頓第二定律。得小滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的加速度a則a=F/m      a=m/s2 滑塊沿斜面由A到B的位移為 =10m 滑塊由A到B做勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t  得s  (2) 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：，且，故或者由機(jī)械能守恒，A重力勢(shì)能的減少等于其動(dòng)能的增加，故B點(diǎn)動(dòng)能為：（3）滑塊到達(dá)斜面底端時(shí)速度達(dá)到最大=1

6、0m/s 重力功率為 又 PB=100W 第二題：【解析】（1）（m/s）（2） （m/s）（3）設(shè)汽車維持勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為，則有（s）第三題：【解析】（1）汽車保持額定功率P不變，當(dāng)牽引力大小減至與阻力f大小相同時(shí)，物體速度v到達(dá)最大值vm.（2）當(dāng)汽車的加速度為1m/s2時(shí)，由牛頓第二定律可得，解得故（3）設(shè)由啟動(dòng)到速度最大歷時(shí)為t1，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)到停止歷時(shí)t2。由動(dòng)能定理：，代入數(shù)值，得t1=50s關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后，車做勻減速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得關(guān)閉后的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)間，故汽車從啟動(dòng)到停下來一共運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=t1+t2=98s第四題：【解析】（1）當(dāng)汽車的速度為v1=10m/s時(shí)的牽引力為F1,根據(jù)功率公式P0=F1v1  得     根據(jù)牛頓第二定律得  汽車的加速度為 （2）當(dāng)汽車以恒定加速度a=/s2 勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，汽車的牽引力為F，根據(jù)牛頓第二定律得此時(shí)汽