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人教版(2003)高中物理必修二第七章机械能守恒定律——机车启动问题课件

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机车启动问题 类型1机车以额定功率P额启动类型2机车以恒定加速度a启动P=Fv发动机的实际功率发动机的牵引力机车的瞬时速度机车启动问题 类型1机车以恒定功率P额启动当F=F阻时a=0v达到最大保持vm匀速vF=vPa=mF-F阻↑↑↓↓加速度逐渐减小的变加速直线运动匀速直线运动↓一、机车启动的两种方式 类型2:机车以恒定加速度a启动当F=F阻时a=0v达到最大保持vm匀速F=vP额a=mF-F阻↑↓v↑↓↓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Fv↑P=Fv↑↑当P=P额时,保持P额继续加速匀加速直线运动 vmvt0vt0vm机车以恒定功率启动机车以恒定加速度启动机车两种启动方式的v-t图vttt1t2 二、机车启动的常见问题1.机车启动的最大速度:汽车发动机的功率为P,汽车的质量为m,当汽车行驶在倾角为α的长直公路上时,所受摩擦阻力为F阻,如图所示,求:汽车所能达到的最大速度Vm?拓展:1.若时,最大速度vm=?2.若时,最大速度vm=? 2.机车匀加速启动持续时间汽车发动机额定功率为P,汽车质量为m,汽车在水平路面行驶时,受到的阻力大小F阻。若汽车从静止开始,以加速度a做匀加速运动,则匀加速能持续多长时间?匀加速阶段的牵引力:F-F阻=ma匀加速阶段的末速度:P额=Fvtvt=FP额匀加速阶段持续时间:vt=at 3.机车启动过程的位移质量为m的汽车,在水平道路上以额定功率p从静止开始起动,经过一段时间t,以速度vm匀速运动。求:汽车启动过程的位移大小.动能定理拓展:若汽车匀加速启动,如何求解启动过程的位移? 例1.[安徽高考]如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机.在起重机将质量m=5×103kg的重物竖直吊起的过程中,重物由静止开始向上做匀加速直线运动,加速度a=0.2m/s2,当起重机输出功率达到其允许的最大值时,保持该功率直到重物做vm=1.02m/s的匀速运动.取g=10m/s2,不计额外功.求:(1)起重机允许输出的最大功率;(2)重物做匀加速运动所经历的时间。 解:(1)设起重机允许输出的最大功率为P,重物达到最大速度时:F=mg………………①P=F0vm……………②代入数据,得:P=5.1×104W………③(2)设匀加速运动的末速度为vt,此时绳索的拉力为F,匀加速持续的时间为t:据牛顿第二定律:F-mg=ma………④P0=Fvt…………⑤vt=at……………⑥由③④⑤⑥,代入数据,得:t=5s……⑦ 拓展:若已知起重机的最大功率p和绳索的最大拉力Tm,要使质量为m的重物以最快的方式达到最大速度Vm。请思考:1.重物应该以哪种方式运动?2.若绳子拉力没有限制,哪一种运动方式最快?3.实际生活中,机车应该如何启动? 例2.[2015·全国卷Ⅱ]汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示.假定汽车所受阻力的大小f恒定不变.下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是()A拓展:1、若汽车匀速行驶,现使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。速度时间图像如何?2、若汽车匀速行驶,突然驶入沙地,阻力变为原来2倍,功率不变。速度时间图像如何? 练习.为减少机动车尾气排放,某市推出新型节能环保电动车.在检测该款电动车性能的实验中,质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v,并描绘出如图所示的图像(图中AB、BO为直线),假设电动车行驶中所受阻力恒定,最终匀速运动,重力加速度g取10m/s2,则()A.该车启动后,先做匀加速运动,然后匀速运动.B.电动车匀加速运动过程中的最大速度为15m/sC.该车做匀加速运动的时间是1.5sD.该车加速度大小为0.75m/s2时,速度6m/s思考:1.电动车以哪种方式启动?2.图线的斜率表示什么?CD 谢谢! 查看更多

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