机动车辆启动过程几种图像分析机动车辆启动方式大致有两种：一种是以恒定功率启动，另一种是以恒定加速度启动因为机动车启动过程考查涉及到受力分析、牛顿运动定律、运动学公式、动能定理以及功率计算等方面知识点，机动车启动过程也是联系实际、解决实际生活、工农业生产典型问题，更重要是大多数试题往往结合相关图像进行考查，所以这类试题越来越多，备受命题人员青睐结合图像进行考查问题，题目文字叙述给出已知条件较少，往往要求学生从图像中获取相关信息，同学们遇到这类问题，往往不知所措，不会分析怎样才能以不变应万变，有效解决这类问题？笔者就这些问题做以下分析和总结一、过程分析：以水平面上机动车启动为例，假设机车在启动过程中所受地面摩擦阻力和空气阻力恒定不变，在分析过程中涉及公式有：；；在匀加速运动阶段、；在达到额定功率以后以上各式中：表示机车发动机功率，即机车发动机牵引力功率，为机车启动加速度，表示机车牵引力，并不表示机车受到合外力， 表示以额定功率运动过程牵引力做功所以可以得出，机车启动过程有以下两种方式：1、以恒定加速度启动：汽车先做初速为零匀加速直线运动，当发动机功率达到额定值时做加速度逐渐减小变加速直线运动，直到加速度减小到零时开始做匀速直线运动。
2、以恒定功率启动：先做加速度逐渐减小变加速直线运动，直到加速度减小到零时开始做匀速直线运动二、实例分析：机动车启动过程涉及到图像有：图像、图像（为发动机牵引力）、图像（为发动机功率）、图像、图像等1、和图像：这两类图像反应了机动车在启动过程中速度和发动机功率随时间变化情况，是最常见、较易分析图像类型例1】汽车在平直公路上由静止启动，图像甲表示汽车运动速度及时间关系，图像乙表示汽车牵引力功率及时间关系设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车速度恰好达到最大求：(1)汽车受到阻力和最大牵引力；88101887图甲图乙(2)汽车在做变加速运动过程中位移分析】(1)从图像可以看出，汽车在做初速度为零匀加速运动，在做加速度减小变加速运动，后做匀速运动汽车做匀加速运动最大速度，而最终做匀速运动速度，从图像可以看出，汽车额定功率由得汽车受到阻力：由题意分析可知，汽车在匀加速运动过程中受到牵引力最大，当匀加速运动过程速度为时功率恰好达到，所以最大牵引力：(2) 由图线甲可得汽车做匀加速运动加速度：对匀加速运动过程由牛顿第二定律得：解得汽车质量 对汽车在内做变加速运动，设其变加速直线运动时间为，则，由动能定理得：解得： 【点拨】这类题目文字叙述较简单，全部需要通过图像获取信息，包括机车启动过程详细运动特点以及各个阶段涉及数据。
所以，只有对每个阶段运动特点以及每两种运动形式过度点特征深刻理解、熟练掌握，才能正确应对这些图像问题图甲图乙图丙2、图像和图像：这两类图像反映了机车在启动过程中发动机功率和机车速度之间函数关系因为，随着机车速度不断增加，、、三个物理量随之发生变化下面就机车以恒定加速度启动为例来说明它们之间变化特点①图甲是图像，图像以、作为纵横坐标，直接反应了及之间关系，段图像表示机车做匀加速直线运动，牵引力为恒力，随着速度增加，机车功率逐渐增加，到达点时机车功率达到额定值，段图像表示机车牵引力功率不变，随着速度增加，机车牵引力逐渐减小，机车做变加速直线运动，图像为双曲线一支图像纵横轴及图像包围面积表示机车牵引力功率由于图像段为双曲线一支，图像不规则，所以衍生出图乙和图丙两种图像，通过变换坐标轴对应物理量，使得图像变为直线②图乙是图像，由于图像横轴为，所以分析图像时应该沿着横轴从右向左分析图像段表示随着速度增加，牵引力恒定不变，此过程为匀加速直线运动图像段表示随着速度增加，牵引力逐渐减小，机车发动机功率不变，此过程为变加速直线运动，点时机车速度达到最大，机车开始匀速直线运动段图像斜率表示机车发动机功率③图丙是图像，图像段表示匀加速直线运动，段表示变加速直线运动。
例2】在检测某种汽车性能实验中，质量为㎏汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到最大速度为40m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车牵引力F及对应速度v，并描绘出F —图像（图像ABC为汽车由静止到最大速度全过程图像，AB、BO均为直线）假设该汽车行驶中所受阻力恒定，根据图线ABC，求:（1）该汽车额定功率；80002000ABC（2）该汽车由静止开始运动，经过35秒速度达到最大速度40m/s，求该汽车在BC段位移分析】（1）由图线分析可知：图线AB表示汽车所受牵引力F不变，阻力f不变，汽车由静止开始做匀加速直线运动；图线BC斜率表示汽车功率P不变，达到额定功率后，汽车所受牵引力逐渐减小做加速度减小变加速直线运动，直至达最大速度40m/s；此后汽车做匀速直线运动 由图可知：当最大速度时，牵引力为由平衡条件可得：由公式得：额定功率匀加速直线运动末速度求得：（2）汽车由A到B做匀加速直线运动加速度设汽车由A到B所用时间为，B到C时间为，位移为则：所以可得：B点之后，对车由动能定理可得：可得：【点拨】这类图像两部分虽然都为直线，但横坐标表示速度倒数，从图像中获取信息难度加大，很难根据图像得出机车启动运动特点，从而增加了这类题目难度。
这类图像应沿着坐标横轴从右向左方向，即随着机车速度不断增大，分析各个阶段运动特点以及相关物理量数据例3】如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，应用传感器（未在图中画出）测得此过程中不同时刻被提升重物速度及对轻绳拉力，并描绘出图像假设某次实验所得图像如图乙所示，其中时间段内图像为线段AB，且线段AB及轴0ABC图乙F图甲v123平行，时间段内图像为线段BC，，C点以后重物做匀速直线运动g=10m/s2，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计1）求时间段内物体上升加速度和时间段内细绳拉力功率；（2）求被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过总路程分析】（1）设时间段内细绳拉力为，C点细绳拉力为，由题意可知，重物到达C点以后做匀速直线运动，所以 由图像可知，时间段内重物所受拉力保持不变，所以在时间段内重物做匀加速直线运动，且，设其大小为，则根据牛顿第二定律有：联立解得: 由图像可知，时间段内图像斜率不变,所以细绳拉力功率保持不变：（2）设第一段时间为，重物在这段时间内位移为，则，，设重物在这段时间内位移为，根据动能定理有：解得所以被提升重物在第一时间段内和第二时间段内通过总路程【点拨】这个题目实质为竖直方向上机车启动，受力情况有所变化，处理方法不变。
有些题目还会涉及到斜面上机车启动问题3、图像：这类图像反映了机车发动机功率随机车速度变化情况，图像直观简单，易于学生理解和读取信息图像段表示随着速度增加，机车牵引力功率随之增加，机车牵引力不变，机车做匀加速直线运动，段图像斜率表示机车牵引力大小图像段表示机车功率不变变加速直线运动过程三：解题策略1、解决机车启动问题时，首先应该分清是哪种启动方式，然后再分段处理或整体研究在匀加速直线运动阶段常用牛顿运动定律和运动学公式结合分析，在非匀变速直线运动阶段一般采用动能定理，对于整个运动过程也可采用动能定理运算2、除了要搞清各个阶段各个物理量变化情况之外，还必须要搞清两个运动阶段之间过渡点特征可以采用下面方法帮助学生加深理解：通过过程分析得出图像以后，在图像上取五个点、、、、，比较这五个点发动机功率、加速度、牵引力大小变化情况可以得出：（1）＜＝＝＝＝；（2）＝＞＞＝＝0；在水平面上：（为摩擦、空气阻力）；在竖直方向上：（为重物的重力）；沿斜面向上运动：（为斜面倾角）3）＝＞＞＝3、在解决这些涉及图像机车启动问题时，从图像中获取有用信息是解决问题重点和突破口，也是解决这类问题难点所在一般情况下，除了读取图像中一些特殊点数据外，还要根据图像分析机车各个阶段运动特点，同时注意图像斜率、图像和坐标轴包围面积物理意义。
总之，不管是在水平面上、斜面上，还是在竖直方向，机车启动过程仍然是牛顿运动定律、运动学公式以及动能定理综合应用问题，仍然需要通过受力分析确定机车运动状态，对不同运动形式采用不同公式、定理进行运算，才能以不变应万变，正确处理好这类问题作者：赵金明 邮编：721001单位：陕西省宝鸡市教研室 ：地址：陕西省宝鸡市宝中路付1号 e-mail：。