高一物理 功率 機車啟動問題 詳解+習題

1、-作者xxxx-日期xxxx高一物理 功率 機車啟動問題 詳解+習題【精品文檔】1恒定功率的啟動方式由公式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，機車做加速度不斷減小的加速運動，直到F=f，a=0，這時v達到最大值可見恒定功率的加速運動一定不是勻加速運動.這種加速過程發(fā)動機做的功只能用W=Pt計算，不能用W=Fs計算（因為F為變力）. 2恒定牽引力（恒定a）的啟動方式由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，機車做勻加速運動，而隨著v的增大，功率也將不斷增大，直到功率達到額定功率P，功率不能再增大了.這時勻加速運動結(jié)束，其最大速度為

2、，此后機車要想繼續(xù)加速就只能做恒定功率的變加速運動了.可見當機車做恒定牽引力的加速運動時功率一定不恒定.這種加速過程發(fā)動機做的功只能用W=F·s計算，不能用W=P·t計算（因為P為變功率）.以上機車的兩種啟動過程可用如圖所示的v-t圖像來概括說明.0-t1時間內(nèi)，機車從靜止開始勻加速運動，牽引力F恒定，機車的輸出功率P=Fv不斷變大，t1時刻達到額定功率（勻加速階段結(jié)束）；t1-t2時間內(nèi)，機車以恒定功率繼續(xù)加速，牽引力和加速度不斷減?。铀俣葴p小的加速運動），對應(yīng)圖像中曲線部分；t2時刻加速度減為零，F(xiàn)=f，機車勻速前進（對應(yīng)圖像中水平直線部分），此時達到最大速度

3、0;補充練習：（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)歷的時間；(2)滑塊由A滑到B點時的動能 (3) 滑塊由A滑到B時的重力功率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動，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）勻加速運動的最大速度是多少？（3）汽車勻加速直線運動的時間是多少？3. 汽車發(fā)動機的額定功率為60KW，汽車的質(zhì)量為5×103kg，汽車

4、在水平路面上行駛時，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，則從靜止啟動后，求：（1）汽車所能達到的最大速度是多大？（2）當汽車的加速度為1m/s2時，速度是多大？（3）若汽車由啟動到速度變?yōu)樽畲笾岛篑R上關(guān)閉發(fā)動機，測得汽車在關(guān)閉發(fā)動機前已通過624m的路程，求汽車從啟動到停下來一共經(jīng)過多長時間？ 4. 汽車發(fā)動機的額定功率P0=150kW，汽車的質(zhì)量m=5.0×103，汽車在水平路面上行駛駛時，阻力是車重的k=0.10倍，重力加速度g=10m/s2（所有計算結(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，當車速為v1=10m/s時

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動，維持這一過程的時間t是多長？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。得小滑塊沿斜面運動的加速度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做勻加速運動的時間為t  得s  (2) 由運動學公式：，且，故或者由機械能守恒，A重力勢能的減少等于其動能的增加，故B點動能為：（3）滑塊到達斜面底端時速度達到最大=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動的時間為，則有（s）第三題：【解析】（1）汽車保持額定功率P不變，當牽引力大小減至與阻力f大小相同時，物體速度v到達最大值vm.（2）當汽車的加速度為1m/s2時，由牛頓第二定律可得，解得故（3）設(shè)由啟動到速度最大歷時為t1，關(guān)閉發(fā)動機到停止歷時t2。由動能定理：，代入數(shù)值，得t1=50s關(guān)閉發(fā)動機后，車做勻減速運動，由牛頓第二定律得關(guān)閉后的加速度運動時間，故汽車從啟動到停下來一共運動時間t=t1+t2=98s第四題：【解析】（1）當汽車的速度為v1=10m/s時的牽引力為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）當汽車以恒定加速度a=/s2 勻加速運動時，汽車的牽引力為F，根據(jù)牛頓第二定律得此時汽