汽車的兩種啟動方式

1、汽車的兩種啟動方式光山二高胡延周2022-4-26、汽車以恒定功率啟動汽車從靜止開始以恒定的功率啟動,開始時由于速度很小,由公式P=Fv和F-Ff=ma得：孑一號二兩明由于P恒定,隨著v而增大,F必將減小,a也必將減小.故汽車做加速度不斷減小的加速運動,直到F=Ff,a=0,這時v到達最大值V-二=一.可見以恒定功率啟動時的加速度定不是恒定的.這種加速過程發(fā)動機做的功只能用模式的速度-時間圖像如圖1.W=Pt計算,不能用W=Fl計算由于F為變力.這種運動二、汽車以恒定的牽引力啟動汽車從靜止開始以恒定的牽引力啟動,由于牽引力恒定,根據(jù)牛頓第二定律：F-Ff=ma可知：加速度肯定也恒定因此也常說以

2、恒定的加速度啟動.汽車的瞬時速度v=at.汽車的瞬時功率Pt=Fv=F-at,因此汽車的瞬時功率將隨著時間的推移而不斷增大.但是,由于實際功率不能超過其額定功率,所以,汽車的勻加速直線運動只能維持到實際功率等于其額定功率為止.此時,汽車的速度已到達其勻加速直線運動階段的最大速度=rm.這一階段的運動時間t0=子；然后,汽車只能再以額定功率啟動的方式進一步加速前進,即：汽車做加速度越來越小的變加速直線運動,直到汽車進入勻速直線運動狀態(tài),速度到達最大速度1卜.其速度-時間圖像如圖2所示.可見以恒定牽引力啟動時功率一定不恒定.在勻加速階段發(fā)動機做的功只能用W=Fl計算,不能用W=Pt計算由于P為變功

3、率.特別提醒1不管對哪種啟動方式,機動車的功率均是指牽引力的功率,對啟動過程的分析也都是用分段分析法,并且將牛頓第二定律和運動學(xué)公式相結(jié)合進行綜合分析.有時也應(yīng)用動能定理求解.2P=Fv中的F僅是機車的牽引力,而非機車所受合力,這一點是在計算題目中極易出錯的地方.例：汽車發(fā)動機功率為60kw,汽車的質(zhì)量為4000kg,當(dāng)汽車在足夠長的水平路面從靜止以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運動.求：1汽車在水平路面到達的最大速度vm2汽車在水平路面做勻加速運動能維持多長時間？3在10s末,汽車的瞬時功率多大？20s末汽車的瞬時功率又是多大？4假設(shè)汽車以vm1的速度駛上一傾角為8的足夠長的斜面m8;隴

4、O簡要描述汽車汽車做何種運動,并求出在此斜面上最終速度Vm2汽車在行駛中所受阻力恒為重力的0.1倍,g取2、10m/s一ppifiOXlOifiOXlO3 31 1解析：1汽車到達取大速度時,有：Vmi二一二一二內(nèi),S=15m/sRfo.ixxiao.ixxias sxtoxtof f2經(jīng)t時間,汽車勻加速到達額定功率時,由牛頓第二定律有：F-f=ma由運動學(xué)規(guī)律有：v=at,而P=Fv,解得t=15.625s3t=10s時,汽車還處于勻加速階段,牽引力為：F=ma+0.1mg,瞬時速度v=at所以此時汽車的瞬時功率P=Fv=38.4kW,t=20s時,汽車已經(jīng)到達額定功率,故汽車的瞬時功率P

5、=60kW4汽車保持額定功率駛上斜面,由于行駛阻力增大,汽車牽引力增大,汽車做加速度不斷減小的減速運動,直至到達最終速度vm2勻速行駛.行駛阻力f=0.1mg+min.所以vm2=-7=12.5m/sF Ff變式：綠色奧運是2022年北京奧運會的三大理念之一,奧組委決定在各比賽場館使用新型節(jié)能環(huán)保電動車,江漢大學(xué)的500名學(xué)生擔(dān)任了司機,負(fù)責(zé)接送比賽選手和運輸器材.在檢測某款電動車性能的某次實驗中,質(zhì)量為8X102kg的電動車由靜止開始沿平直公路行駛,到達的最大速度為15m/s,利用傳感器測1一,得此過程中不同時刻電動車的牽引力F與對應(yīng)的速度v,并描繪出F圖象圖中AB、BO均為v直線.假設(shè)電動

6、車行駛中所受的阻力恒定,求此過程中：1電動車的額定功率；2電動車由靜止開始運動,經(jīng)過多長時間,速度到達2m/s?解： 分析圖線可知： 電動車由靜止開始做勻加速直線運動,到達額定功率后,做牽引力逐漸減小的變加速直線運動,到達最大速度后做勻速直線運動.1當(dāng)最大速度vmax=15m/s時,牽引力為Fmin=400N,故恒定阻力f=Fmin=400N,額定功率P=Fminvmax=6kWPF-f2勻加速運動的末速度v=m,代入數(shù)據(jù)解得v=3m/s,勻加速運動的加速度：a=,代入數(shù)據(jù)解得：a=2m/s2,電動車在速度到達3m/s之前,一直做勻加速直線運動,故所求時間、,.,.,乙.為t=v/a,將v=2m/s代入上式解得t=1s.1囚情提不此題的信息給予相當(dāng)巧妙,是通過不尋常的F1圖象.局部考生沒能對圖像進行準(zhǔn)確v的解讀.同學(xué)們應(yīng)當(dāng)從AfBfC逆著圖線分析：A