机车启动的两种特殊运动情况

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1、北北 京京 四四 中中 机车启动的两种特殊运动情况机车启动的两种特殊运动情况（1）机车以恒定功率启动）机车以恒定功率启动机车以恒定功率恒定功率启动后，若运动过程中所受阻力 f 不变，由于牵引力 F=，根据牛顿第二定律可得 Ff=ma，即物体的加速度 a=，可见机车随着速度 的增大，加速度变小，牵引力变小；当加速度 a=0 时，机车的牵引力最小（Fmin=f），机车的速度达到最大（vm=），以后机车将做匀速直线运动，其运动过程的 vt 图如图一所示。（2）机车以恒定加速度）机车以恒定加速度 a 启动启动机车以恒定加速度恒定加速度启动后，开始牵引力不变，机车做匀加速运动；当其速度增大至一定值 v

2、时，其功率达到最大值 P，此时有f=ma，以后若再使其速度增加， 由于机车的功率不变，机车的牵引力减小，从而加速度也减小，直至加速度 a=0 时，机车速度最大，以后将做匀速直线运动，做匀速直线运动的速度 vm=，其运动过程的 vt 图线如图二所示，（图中 OA 段是直线）。例例 1、汽车发动机的功率为 60kW，若其总质量为 5t，在水平路面上行驶时， 所受阻力恒为 5.0103N，试求：（1）汽车所能达到的最大速度。（2）若汽车以 0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？分析：分析：由于 P=Fv，所以汽车速度最大时牵引力一定是最小，最小牵引力 Fm应等于阻力

3、f，当汽车加速度一定时，由于 Ff=f=ma，随速度的增加 P 也增加，P 达 到最大时，加速过程的速度也达到最大。解：解：（1）vm=12(m/s)（2）f=mav= =8(m/s)由 v=at 得t=16s，即汽车可以加速度 a=0.5m/s2维持 16s 时间。例例 2、质量为 m，额定功率为 P 的汽车在平直公路上行驶，若汽车行驶时所受 阻力大小不变，并以额定功率行驶，汽车最大速度为 v1，当汽车以速率 v2(v2v1)行 驶时，它的加速度是多少？分析：分析：如上例所说要抓住牛顿第二定律和 P=Fv 两个关系式。解：解：速度最大时，牵引力最小，在数值上等于阻力，所以 f=。以速率 v2运动时，由牛顿第二定律有 Ff=ma其中：f=，F= a= 思路点拨：思路点拨：处理动力学问题的时候过程分析非常重要，一定要力求条理，严谨。许多同学 经常把粗心挂在嘴边，其实多数情况下粗心就是因为不条理，没有养成过程分析的 好习惯。