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1、机车的两种启动方式探究,授课人：祁川,每一发奋努力的背后，必有加倍的赏赐,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Pm，阻力恒定为f,探究:1.汽车以恒定的功率启动时经历了几个过程？各过程遵循什么规律？2.该过程中速度v，牵引力F，加速度a的变化情况如何？,当F=F阻时，a0，v达到最大,保持 vm匀速,v,加速度逐渐减小的变加速直线运动,匀速直线运动,a0,启动过程分析：,不断减小直到等于零,不断减小，直到最小，且大小等于阻力,不断增大，直到最大，并以最大速度做匀速运动,(1)速度变化规律：,（3）加速度变化规律
2、：,（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,例1：质量为m=5103kg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Pm=60kw由静止开始运动，请回答以下问题：（1）经过时间t1=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1：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，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2：假设质量为m的汽车在
3、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+mgsin),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Pm,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，a0，v达到最大,保持 vm匀速,PF v,当P=P额时，保持P额继续加速,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,（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
4、不变,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,例题2：质量为m=5103kg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Pm=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,
5、60kw,(4)1m/s2,0.5m/s2,练习1.质量为m=4000kg的卡车，额定输出功率为P=60 kW。当它从静止出发沿坡路前进时，每行驶100 m，升高5m，所受阻力大小为车重的0.1倍，取g=10 m/s2.试求：(1)卡车能否保持牵引力为8000 N不变在坡路上行驶？,(2)卡车在坡路上行驶时能达到的最大速度为多大？这时牵引力为多大？,(3)如果卡车用4000 N牵引力以12m/s的初速度上坡，到达坡顶时，速度为4 m/s,那么卡车在这一段路程中的最大功率为多少？平均功率是多少？,练习2,(2009年高考上海卷)质量为5103 kg的汽车在t0时刻速度v010 m/s，随后以P6104 W的额定功率沿平直公路继续前进，经72 s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5103 N求：(1)汽车行使的最大速度？(2)汽车在72 s内经过的路程s.,答案：(1)24 m/s(2)1252 m,练习3,总结三个重要关系式：（1）无论以那种方式启动，机车的最大速度都等于其匀速运动的速度，即（2）机车以恒定加速度启动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速度不是最大。即（3）机车以恒定功率运行时，牵引力做的功，由动能定理：,该公式用于求很定启动时的位移大小。,
