第一篇：機車的兩種啟動方式分析

機車兩種啟動方式分析

正確分析汽車啟動問題，關(guān)鍵抓住三點：

1、正確分析物理過程。

2、抓住兩個基本公式：

（1）功率公式：P?Fv，其中P是汽車的功率，F(xiàn)是汽車的牽引力，F(xiàn) v是汽車的速度。

（2）牛頓第二定律：F?f?ma，如圖1所示。

圖

3、正確分析啟動過程中P、F、f、v、a的變化抓住不變量、變化量及變化關(guān)系。

以恒定功率啟動

汽車從靜止開始，保持牽引力的功率不變，假設(shè)在運動過程中汽車所受的阻力F′也不變；隨速度

v的增大，牽引力會減小，加速度減??；當F＝F′時，加速度a＝0，此時速度最大，且；以后以速度做勻速直線運動，其過程可由下面的框圖表示：

以恒定加速度啟動 由知，保持a不變，則牽引力F也不變，而由P＝Fv知，隨著速度v的增大，機車的功率增大，但任何機械的功率都是有限的，故機車的功率達到額定功率后將保持不變，以后速度雖繼續(xù)

增大，但并非做勻加速直線運動，因為F會變小，當F＝F′時，機車就以做勻速直線運動。

由以上分析可知，車能保持加速度恒定運動一段時間，以后加速度將減小直至為零，其過程可由下面的框圖表示：

注意：當機車以恒定的加速度啟動時，機車做勻加速直線運動的最大速度

于機車的最大速度。，要小

5例：一列火車總質(zhì)量m＝500 t，機車發(fā)動機的額定功率P＝6×10 W，在軌道上行駛時，軌道對列車

2的阻力F阻是車重的0.01倍，g取10 m/s，求：

(1)火車在水平軌道上行駛的最大速度；

【解析】(1)列車以額定功率工作時，當牽引力等于阻力，F(xiàn)＝F阻＝kmg時列車的加速度為零，速度

達最大vm

PPP則：vm＝＝12 m/s.FF阻kmg

(2)在水平軌道上，發(fā)動機以額定功率P工作，當行駛速度為v1＝1 m/s和v2＝10 m/s時，列車的瞬時加速度a1、a2各是多少；

【解析】 當v

PF1＝6×105 N v1

據(jù)牛頓第二定律得：a1＝F1－F阻2＝1.1 m/s m

P4當v＝v2＝10 m/s時，F(xiàn)2＝＝6×10 N v2

據(jù)牛頓第二定律得：a2＝F2－F阻＝0.02 m/s2.m

(3)在水平軌道上以36 km/h速度勻速行駛時，發(fā)動機的實際功率P′；

【解析】(3)當v＝36 km/h＝10 m/s時，列車勻速運動，則發(fā)動機的實際功率P′＝F阻v＝5×105 W.(4)若火車從靜止開始，保持0.5 m/s2的加速度做勻加速運動，這一過程維持的最長時間．

【解析】(4)據(jù)牛頓第二定律得牽引力F′＝F阻＋ma＝3×105 N

在此過程中，速度增大，發(fā)動機功率增大．當功率為額定功率時速度大小為v′m，即v′m＝

據(jù)v′m＝at，得t＝

v′m＝4 s.aP＝2 m/s F′

第二篇：機車的兩種啟動方式試題

1.汽車以恒定功率P由靜止出發(fā)，沿平直路面行駛，最大速度為v，則下列判斷正確的是

A.汽車先做勻加速運動，最后做勻速運動

B.汽車先做加速度越來越大的加速運動，最后做勻速運動

C.汽車先做加速度越來越小的加速運動，最后做勻速運動

D.汽車先做加速運動，再做減速運動，最后做勻速運動

2．起重機的鋼索將重物由地面吊到空中某個高度，其速度圖象如左 圖所示，則鋼索拉力的功率隨時間變化的圖象可能是右圖中的哪一 個?m/s時，加速度為0.4 m/s2.若保持此時的功率不變繼續(xù)行駛，汽車能達到的最大速度是________m/s.（g取10 m/s2）

5.汽車發(fā)動機額定功率為60 kW，汽車質(zhì)量為5.0×103 kg，汽車在水平路面行駛時，受到的阻力大小是車重的0.1倍，試求：（1）汽車保持額定功率從靜止出發(fā)后能達到的最大速度是多少？

（2）若汽車從靜止開始，以0.5 m/s2的加速度勻加速運動，則這一加速度能維持多長時間？

6.電動機通過一繩子吊起質(zhì)量為8 kg的物體，繩的拉力不能超過120 N，電動機的功率不能超過1200 W，要將此物體由靜止起用最快的方

式吊高90 m（已知此物體在被吊高接近90 m時，已開始以最大速度勻速上升）所需時間為多少？

7（2002年上海春考）鐵路提速，要解決許多技術(shù)問題.通常，列車阻力與速度平方成正比，即f=kv2.列車要跑得快，必須用大功率機車來牽引.試計算列車分別以 120 km/h和40 km/h的速度勻速行駛時，機車功率大小的比值。

8額定功率為80 kW的汽車，在平直的公路上行駛的最大速度為20 m/s.已知汽車的質(zhì)量為2×103 kg，若汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度的大小為2 m/s2.假定汽車在整個運動過程中阻力不變.求：

（1）汽車受到的阻力Ff；（2）汽車在3 s末的瞬時功率；

9質(zhì)量為m=4×103 kg的汽車發(fā)動機的額定功率P0=40×103 W，汽車

從靜止開始，以a=0.5 m/s2的加速度做勻加速直線運動，所受阻力恒為Ff=2×103 N，求：（1）汽車勻加速運動所用的時間t；（2）汽車

可達的最大速度vm；（3）汽車速度為2vm/3時的加速度a′

10汽車質(zhì)量為5 t，其發(fā)動機額定功率為37.5 kW，汽車在水平道路上從靜止開始起動，開始一段時間內(nèi)，以加速度1.0 m/s2做勻加速運動，最后勻速運動的速度為15 m/s.求：

（1）汽車做勻加速運動的時間.（2）汽車勻速運動后關(guān)閉發(fā)動機，還能滑多遠？

11．設(shè)汽車所受的阻力和它的速度成正比，汽車以速率V勻速行駛時 發(fā)動機的功率是P，當汽車以2V的速率勻速行駛時，它的功率是多 少？

12一質(zhì)量為4.0×103kg，發(fā)動機額定功率為60kW的汽車從靜止開始以a=0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，它在水平面上運動時所受的阻力為車重的0.1倍，g取10m/s2，求

(1)啟動2s末發(fā)動機的輸出功率；

(2)它以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動所能行駛的時間；

(3)汽車在此路面上所能行駛的最大速度。

第三篇：機車啟動的兩種方式專題訓(xùn)練2

機車啟動的兩種方式專題訓(xùn)練

1．機車以下列兩種方式起動，且沿直線運動（設(shè)阻力不變）方式①：機車以不變額定功率起動②：機車起動功率先隨速度均勻增加，后保持額定功率不變．如圖給出四個圖象中，能夠正確反映機車速度v隨時間變化是（）

A．甲對應(yīng)方式①，乙對應(yīng)方式②

B．乙對應(yīng)方式①，丙對應(yīng)方式②

C

．甲對應(yīng)方式①，丙對應(yīng)方式②

D．丙對應(yīng)方式①，丁對應(yīng)方式②

2．下列關(guān)于機車以恒定加速度啟動后各物理量隨時間變化關(guān)系圖象中錯誤是（）

A． B． C． D．

3．（2011?臨沂模擬）當前，我國“高鐵”事業(yè)發(fā)展迅猛，假設(shè)一輛高速列車在機車牽引力和恒定阻力作用下啟動，在水平軌道上由靜止開始，其v-t圖象如圖示，已知在0---t1，時段為過原點傾斜直線，t1時刻達到額定功率P，此后保持功率P不變，在t3時刻達到最大速度v3，以后勻速運動，則下述判斷正確有（）

A．從0至t3時間內(nèi)機車一直做勻加速直線運動

B．在t2時刻的加速度大于t1時刻的加速度

C．在t3時刻以后，機車的牽引力為零

D．該列車所受的恒定阻力大小為p/v

34．如圖為一機車沿平直公路方向行使過程中運動速度-時間圖象，則該過程中機車輸出功率-時間圖象最接近圖下圖中（）

A．

B．

C． D．

5．一列質(zhì)量是5×105kg機車，在水平平直軌道上由靜止開始勻加速啟動，加速度大小為0.4m/s2．已知機車額定功率為3000kw，當機車由靜止達到最大速率30m/s時，共用時t秒．行駛過程中阻力恒定，則：

（1）機車勻加速階段牽引力多大？

（2）機車勻加速階段實際功率等于額定功率時，機車速度多大？

（3）機車由靜止達到最大速度時，前進距離是多少？（答案中可以包含字母t）

6．一質(zhì)量m=500t的機車，以恒定功率P=375kW由靜止出發(fā)，機車沿直線行駛了s=2250m速度達到最大值υm=54km/h．若所受阻力f恒定不變，取重力加速度g=10m/s2，試求：

（1）機車受到阻力f大?。唬?）機車在這2250m內(nèi)行駛所用時間t．

7．質(zhì)量M=500t，以恒定功率從靜止出發(fā)，經(jīng)過時間t=5min在水平路面上行駛了s=2.25km，速度達到了最大值vm=54km/h，則功率為 ?運動中受到平均阻力為 ?

8．（2010?福建）如圖，物體A放在足夠長的木板B上，木板B靜置水平面。t=0時電動機通過水平細繩以恒力F拉木板B，是它作初速度為零、加速度aB=1.0m/s2的勻加速直線運動已知A的質(zhì)量mA和B的質(zhì)量mB均為2.0kg，A、B之間動摩擦因數(shù)μ1=0.05，B與水平面之間動摩擦因數(shù)μ2=0.1，最大靜摩擦力

2，與滑動摩擦力大小視為相等，重力加速度g取10m/s求

（1）物體A剛運動時的加速度aA；

（2）t=1.0s時，電動機的輸出功率P；

（3）若t=1.0s時，將電動機的輸出功率立即調(diào)整為P′=5W，并在以后運動過程中始終保持這一功率不變，t=3.8s時，物體A的速度為1.2m/s則在t=1.0s到t=3.8s這段時間內(nèi)木板B的位移為多少？

9．（2009?四川理綜）為修建高層建筑常用的塔式起重機圖示．在起重機將質(zhì)量m=5×103 kg重物豎直吊起過程中，重物由靜止開始向上作勻加速直線運動，加速度a=0.2m/s2，當起重機輸出功率達到其允許最大值時，保持該功率直到重物做vm=1.02m/s勻速運動．取g=10m/s2，不計額外功．求：

（1）起重機允許輸出最大功率．（2）重物做勻加速運動所經(jīng)歷時間和起重機在第2秒末輸出功率．

10．節(jié)能混合動力車是一種可以利用汽油及所儲存電能作為來源的汽車．有一質(zhì)量m=1000kg的混合動力轎車，在平直公路上以v1=90km/h勻速行駛，發(fā)動機的輸出功率為P=50kW．當駕駛員看到前方有80km/h的限速標志時，保持發(fā)動機功率不變，立即啟動利用電磁阻尼帶動的發(fā)電機工作給電池充電，使轎車做減速運動，運動距離L=72m后，速度變?yōu)関2=72km/h．此過程中發(fā)動機功率的1/5用于轎的牽引,4/5用于供給發(fā)電機工作，發(fā)動機輸送給發(fā)電機的能量最后有50%轉(zhuǎn)化為電池的電能．假設(shè)轎車在上述運動過程中所受阻力保持不變．試求：

（1）轎車以90km/h在平直公路上勻速行駛時，所受阻力Ff的大小

（2）轎車從90km/h減速到72km/h的過程中，獲得的電能E電

（3）轎車僅用其在上述減速過程中獲得的電能E電維持72km/h勻速運動的距

離L’

第四篇：機車啟動教學(xué)設(shè)計

機車啟動的問題

教學(xué)目標：

1．會分析機車恒定功率和恒定加速度啟動過程中，牽引力、速度和加速度的變化情況。

2． 明確機車啟動的運動過程，分為幾個階段，各個階段力與運動的關(guān)系。

3．尋找、領(lǐng)會并掌握機車啟動問題的解題策略。

重點：

機車啟動過程中牽引力、速度，加速度和功率的變化情況及相互制約的關(guān)系，注意不同運動過程的銜接點滿足的條件。

難點

1.對兩種啟動方式的v-t圖分析

2.學(xué)會將牛頓第二定律及功率方程融入機車問題

[教學(xué)方法] 利用多媒體、引導(dǎo)分析法、教學(xué)推理、講授法 [教學(xué)過程] ◆ 相關(guān)知識：

(1)通常我們所說的機車的功率或發(fā)動機的功率，實際是指其牽引力的功率，不．是合力的功率。．．．．．．(2)對機車等交通工具運行問題，應(yīng)明確p?Fv中，P為發(fā)動機的實際功率，F(xiàn)為發(fā)動機的牽引力，v為機車的瞬時速度。機車正常行駛中實際功率小于或等于其額定功率。

一.機車啟動中有關(guān)力與加速度的問題 1.常見模型：水平面，斜面

2.核心公式：P?Fv，F(xiàn)合=F?f?ma

問題1：汽車在水平面加速行駛，車子受力情況如何？加速度多大？ 易錯：汽車的牽引力(F?v)與汽車受到的合外力(F合=F-f)問題2：汽車達到最大速度的條件（臨界）:F牽=f阻, vmax?pe

fp問題3：汽車沿斜面向上加速行駛，車子受力情況如何？加速度多大？（強調(diào)：重力沿斜面向下的分力也是阻力）

目的：加強掌握汽車行駛中的受力分析及加速度的求解

二、兩種機車啟動類型 類型一：恒定功率啟動

特點：1.功率P不變（強調(diào)：P實和P額的關(guān)系）

2.a減小的加速直線運動（分析：V增大，F(xiàn)?3.F牽=f，a=0，汽車速度達到最大 過程： 階段1：a減小的加速直線運動

階段2：勻速直線運動階段(F=f，a=0，v達到最大值vmax?類型二.恒定加速度（牽引力）啟動

特點：流程一

1.功率P=FV=F（at）均勻增加到P額（強調(diào)：P實和P額的關(guān)系）2.a（牽引力F）不變的勻加速運動（F-f=ma或F= f+ma不變）3.勻加速階段的最大速度v?pe?FPe

f?mape減小，a?F?f或F合減?。﹙mpe f強調(diào)：勻加速階段的最大速度與汽車最終速度vmax不同

流程二：恒定功率啟動(重復(fù)流程一)過程： 階段1：勻加速直線運動（a不變，F(xiàn)牽不變，P實均勻增加）階段2：a減小的加速直線運動（P實=P額）

階段3：勻速直線運動階段(F=f，a=0，v達到最大值vmax?pe

f

三、例題精講：

例題1：質(zhì)量為m=5×103kg的汽車在水平路面上行駛，阻力是車重的0.1倍，讓汽車保持額定功率P0=60kw由靜止開始啟動，請回答以下問題：

（1）經(jīng)過時間t=1s，速度為v1=4m/s,求此時的加速度a1=?（2）當汽車的加速度為a2=1m/s2時，求汽車的速度v2=?（3）求汽車所能達到的最大速度vm=? 目的：掌握額定功率啟動問題的相關(guān)計算。

例題２：額定功率為80kW的汽車，在水平長直公路上行駛時最大速度可達20m/s,汽車質(zhì)量為2×103kg。如果汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度可達2m/s2。設(shè)運動過程中阻力大小不變，試求：

（1）汽車運動時所受阻力f；

（2）汽車勻加速運動過程可持續(xù)的時間t；

（3）汽車啟動后，發(fā)電機在第三秒末的瞬時功率P；

（4）汽車在做勻加速直線運動過程中，發(fā)動機所做的功W． 目的：掌握勻加速啟動問題的相關(guān)計算。四．練習

列車在恒定功率機車的牽引下，從車站出發(fā)行駛5分鐘，速度達到20m/s，那么在這段時間內(nèi)，列車行駛的路

（）

A.一定小于3km

B.一定等于3km C.一定大于3km

D.不能確定

五.課堂小結(jié)

兩種起動方式的比較：

不同點：以恒定功率起動只有一個變加速階段，起動過程短，但容易損壞發(fā)動機 以恒定牽引力起動有兩個加速階段，起動過程長，但起動平穩(wěn)有利于保護發(fā)動機 相同點：

無論哪種方式起動，汽車所能達到的最大速度相同，達到最大速度的條件相同，都是當a=0時取得。

六.布置作業(yè)

1、汽車發(fā)動機的額定功率為P=60kW，若其總質(zhì)量為m=5t，在水平路面上行駛時，所受的阻力恒為

?

3N，求： f ?510（1）汽車所能達到的最大速度vm．

（2）若汽車以 a

m / ? 0.5s2的加速度由靜止開始做勻加速直線運動，這一過程能維持多長時間？

2、質(zhì)量為m的汽車由靜止開始以恒定的功率P爬坡（足夠長），斜坡的傾斜角為θ，汽車受到的摩擦阻力恒定為f，求汽車所能達到的最大速度vm=?

七.板書設(shè)計

第五篇：機車啟動問題教案

[教材分析] 機車啟動問題

本節(jié)是功率這節(jié)的補充內(nèi)容，難度較大，綜合性較強，其中涉及到高一階段除曲線運動外的幾乎所有內(nèi)容，如受力分析，牛頓第二定律，運動學(xué)公式及功率公式，是與高考接軌的一個考點。

[學(xué)情分析]

由于本節(jié)內(nèi)容的難度較大，首要的一條就是學(xué)生對前面知識點的復(fù)習問題，對牛頓第二定律而言，F(xiàn)=ma中的F是指合力；怎樣用v-t圖去描述物體的運動等；第二，學(xué)生應(yīng)自己動手推導(dǎo)從而得出結(jié)論，切忌死記結(jié)論；第三，這節(jié)最終的問題要落實在做題上，學(xué)生通過習題去了解過程并且掌握解題關(guān)鍵條件，從而對整個問題有一個系統(tǒng)的認識。

[教學(xué)目標]

(i)知識目標

1．理解機車的兩種啟動過程及其特點。

2．學(xué)會用機車啟動的關(guān)鍵條件解題。

(ii)能力目標

1．能夠運用兩種啟動的特點解機車的啟動問題。

2．學(xué)生會自己動手推導(dǎo)，討論，分析機車問題。

3．培養(yǎng)學(xué)生邏輯思維能力。

(iii)情感目標

1．通過這節(jié)課的學(xué)習激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。

2．讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)并體會物理學(xué)中的邏輯性。

3．通過自己的推理去感受物理學(xué)習中的樂趣。

[教學(xué)重點]

1．理解解決機車啟動問題的兩個核心公式。

2．理解機車兩種啟動方式中各段的運動性質(zhì)。

[教學(xué)難點]

1．學(xué)會分析機車啟動問題中的解題關(guān)鍵及突破點。

2．對兩種啟動方式的v-t圖分析。

3．學(xué)會將牛頓第二定律及功率方程融入機車問題。

[教學(xué)方法]

利用多媒體引導(dǎo)分析教學(xué)

[教學(xué)過程]

設(shè)計思想：力求體現(xiàn)新課標倡導(dǎo)的“教師主導(dǎo)、學(xué)生主體”的思想。以學(xué)生的活動逐步推進教學(xué)。本設(shè)計還力求突出課堂的有效性，引導(dǎo)學(xué)生進行探究，參與問題討論，讓更多的學(xué)生能融入課堂，思維和能力都能得到發(fā)展。

[教學(xué)過程]

板書設(shè)計

一． 復(fù)習二.兩種啟動方式三.小結(jié)1． 實際功率：發(fā)動機牽引力的功率1．以恒定功率啟動2．勻加速啟動：額定功率：定值分析：分析:關(guān)系：P實≤P額2． P=FV圖象：圖象：P-實際功率

F-牽引力例1.解：例2.解：V-瞬時速度3． a=(F-f)/m

學(xué)生學(xué)習單

一．預(yù)備知識

1．兩個概念復(fù)習2．P實, F牽，V的關(guān)系實際功率：額定功率：3． F合，a,m的關(guān)系 二者的大小關(guān)系：

二．兩種啟動方式（兩個基本假定：）1．以恒定功率啟動2．勻加速啟動 分析：分析：

圖象：圖象：

例1：汽車發(fā)動機的額定功率為60kw，汽車的質(zhì)量為5t,汽車在水平路面上行駛時，車所受阻力為車重的0.1倍（g=10m/s2）,當汽車保持額定功率不變從靜止啟動后,求：

(1)汽車所能達到的最大速度大小為多少?(2)當汽車加速度為2m/s2時的速度為多大？

例2：汽車發(fā)動機的額定功率為60kw，汽車的質(zhì)量為5t,汽車在水平路面上行駛時，車所受阻力為5000N,若汽車從靜止開始保持以0.5m/s2 加速度勻加速啟動,求這一過程能維持多長時間?

三．小結(jié)

1．兩種啟動方式 2．解決問題核心公式

3．關(guān)鍵條件