專題課機(jī)車的兩種啟動方式【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.掌握恒定功率啟動和恒定加速度啟動的分析過程2.會利用功率計算公式P=Fv計算機(jī)車啟動的最大速度3.能繪制機(jī)車兩種啟動方式所對應(yīng)的vt圖像，能看懂其他圖像。機(jī)車啟動的兩種模型（以恒定功率啟動和以恒定加速度啟動）一、以恒定的功率P啟動（從靜止開始運(yùn)動）和行駛。（P不變，F(xiàn)和V成反比）1.運(yùn)動過程分析;所以機(jī)車達(dá)到最大速度時，2.四種圖像變化（vt圖像、at圖像、Ft圖像、Pt圖像）說明：（發(fā)動機(jī)做功W=Pt,不能用w=FL計算）（1）Pt圖像：功率不隨時間發(fā)生變化。PF=P當(dāng)F=f時，v達(dá)到最大值，則Vmax=(其中f為阻力)（3）at圖像:加速度a=F?fm，加速度逐漸減小故：以恒定的功率行駛時，加速度逐漸減小，直到零。vt圖像:機(jī)車做一個加速度逐漸減小的加速運(yùn)動，直到達(dá)到最大值Vmax=P【例題1】質(zhì)量為m＝5×103kg的汽車在水平公路上行駛，阻力是車重的0.1倍．讓車保持額定功率為60kW，從靜止開始行駛，求(g取10m/s2)：(1)汽車達(dá)到的最大速度vmax；(2)汽車車速v1＝2m/s時的加速度．(3)汽車的加速度a=2m/s2時的速度．機(jī)車以恒定加速度（牽引力）啟動直到以額定功率P額行駛。1.運(yùn)動過程分析：2.四種圖像變化（vt圖像、at圖像、Ft圖像、Pt圖像）注意：分為勻加速階段和變加速階段（該過程牽引力做功W=FL計算，不用W=pt計算）（1）Pt圖像：根據(jù)P=FV，可知P與V成正比，直到達(dá)到最大功率，然后保持功率不變。（2）Ft圖像:在達(dá)到最大功率之前，F(xiàn)不變（維持時間t0=eq\f(v1,a)），達(dá)到最大功率后，F(xiàn)逐漸減小，直至F=f)(3)at圖像:據(jù)a=F?fm，在達(dá)到最大功率之前，a不變（維持時間t0=eq\f(v1,a)PF=Pf（4）vt圖像：在勻加速階段，最大速度【例題2】汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為P=100kW，汽車的質(zhì)量為m=5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的k=0.1倍，g=10m/s2。（1）若汽車保持額定功率不變從靜止啟動，當(dāng)汽車的速度為v1=5m/s時，加速度多大？（2）若汽車以a2=1m/s2的加速度從靜止開始做勻加速啟動，經(jīng)過多長時間汽車功率達(dá)到額定值？檢測：汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60kW，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，g取10m／s2，問：（1）汽車保持以額定功率從靜止啟動后能達(dá)到的最大速度是多少?（2）若汽車保持以0.5m／s2的加速度做勻加速運(yùn)動，這一過程能維持多長時間? 汽車受力情況如圖所示（1）根據(jù)上述分析可知：當(dāng)牽引力F牽大小等于阻力F阻時，汽車的加速度a＝0，速度達(dá)到最大值vm，根據(jù)公式P＝Fv可得出汽車最大速度。vm＝（2）由兩種方式的機(jī)車啟動過程分析可知：以恒定加速度啟動后的汽車先做一段勻變速運(yùn)動，當(dāng)汽車的功率達(dá)到額定功率以后，加速度減小，汽車將做變加速運(yùn)動，速度繼續(xù)增大直到加速度a＝0，這時速度達(dá)到最大值vm，以后將保持以vm做勻速直線運(yùn)動，這樣汽車做勻加速運(yùn)動所能維持的時間應(yīng)該從開始截止到汽車達(dá)到額定功率的時候。設(shè)汽車做勻加速運(yùn)動時的牽引力為F牽，阻力為F阻，據(jù)牛頓第二定律，有F牽＝F阻＋ma＝0.1mg＋ma＝7500N。當(dāng)汽車的功率增大到額定功率時，汽車做勻加