机车的两种启动方式

机车的两种启动方式探究知识回顾：（1）如何求平均功率？（2）如何求瞬时功率？一、汽车以恒定的功率启动已知：汽车的质量m，汽车的额定功率P0，阻力恒定为f探究:速度v，牵引力F，加速度a的变化情况当F=F阻时，a＝0，v达到最大保持vm匀速vF＝vPa＝mF－F阻↑→↓↑→→↓↓vm＝F阻P加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速直线运动a≠0启动过程分析：不断减小直到等于零tt1oa不断减小，直到最小，且大小等于阻力tt1Ffo不断增大，直到最大，并以最大速度做匀速运动vvmtt1o(1)速度变化规律：（3）加速度变化规律：（2）牵引力的变化规律：启动过程中速度、牵引力、加速度变化情况练习1：质量为m=5×103kg的汽车在水平路面上行驶，阻力是车重的0.1倍，让汽车保持额定功率P0=60kw由静止开始运动，请回答以下问题：（1）经过时间t=1s，速度为v1=4m/s,求此时的加速度a1=?（2）当汽车的加速度为a2=1m/s2时，求汽车的速度v2=?（3）求汽车所能达到的最大速度vm=?(3)12m/s(1)2m/s2(2)6m/s练习2：质量为m的汽车由静止开始以恒定的功率P爬坡（足够长），斜坡的倾斜角为θ，汽车受到的摩擦阻力恒定为f，求汽车所能达到的最大速度vm=?练习3：假设质量为m的汽车在行驶时受到的阻力大小与其速度大小成正比，比例系数为k,即f=kv,若汽车保持额定功率P行驶，则汽车所能达到的最大速度vm=?P/(f+mgsinθ)kP二、汽车以恒定的加速度启动已知：汽车的质量m，汽车的额定功率P0,阻力恒定f,开始运动的一段时间内加速度恒定a0探究：汽车的实际功率P，汽车的速度v，汽车受到的牵引力F，汽车的加速度a的变化情况当F=F阻时，a＝0，v达到最大保持vm匀速F＝vP额a＝mF－F阻↑→↓v↑↓→→↓vm＝F阻P额加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速直线运动a＝mF－F阻→→→→F→v↑P＝Fv↑↑→当P=P额时，保持P额继续加速匀加速直线运动启动过程分析：(1)实际功率的变化规律：先是与时间成正比变大，达到额定功率后保持不变tPt1t2oP0（2）速度的变化规律先是均匀变大，然后非均匀变大，达到最大速度后保持不变tt1t2ovvmv1启动过程中实际功率、速度、加速度、牵引力变化情况(3)加速度的变化规律：先保持不变，然后不断减小，直到为零(4)牵引力的变化规律：先保持恒定，然后不断减小，和阻力等大后不再变化tt2t1f+ma0foFtt2t1oa0a练习4：质量为m=5×103kg的汽车在水平路面上行驶，阻力是车重的0.1倍，汽车的额定功率P0=60kw，让汽车以加速度a0=1m/s2由静止开始运动，请回答以下问题：（1）求汽车所能达到的最大速度vm=?（2）求汽车做匀加速直线运动的最长时间？（3）求在t1=2s和t2=7s时汽车的实际功率？（4）求速度为v1=2m/s和v2=8m/s时汽车的加速度？(1)12m/s(2)6s(3)20kw,60kw(4)1m/s2,0.5m/s2