高中物理必修二機(jī)車啟動(dòng)應(yīng)用課件

1、一一. .機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)a a恒定恒定F牽牽=Ff+maF Ff f恒定恒定F F牽牽恒定恒定P=FP=F牽牽V Va0,V增大增大P增大增大P=PeFV牽加末Pe1.1.此過(guò)程機(jī)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)此過(guò)程機(jī)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)2.2.此過(guò)程機(jī)車的功率是逐漸增大的但未此過(guò)程機(jī)車的功率是逐漸增大的但未達(dá)到達(dá)到P Pe e( (除最后時(shí)刻）除最后時(shí)刻）3 3此過(guò)程勻加速直線運(yùn)動(dòng)末速度此過(guò)程勻加速直線運(yùn)動(dòng)末速度 不是全程的最大速度不是全程的最大速度 FV牽加末Pe4.4.勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間atPeF牽o oV Vt tF F牽牽tOP Pt tF F牽牽FFf f

2、a0a0V V繼續(xù)繼續(xù) 增大增大VPeF牽F F牽牽減小減小maFfF牽a a減小減小當(dāng)當(dāng)F牽牽=F阻阻a=0FPVfemax勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)1.1.此過(guò)程機(jī)車如何運(yùn)動(dòng)此過(guò)程機(jī)車如何運(yùn)動(dòng)? ?為加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)。為加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)。2.2.此過(guò)程機(jī)車的功率如何變化此過(guò)程機(jī)車的功率如何變化? ? 一直處在額定功率一直處在額定功率Pe3.3.已知瞬速度時(shí)已知瞬速度時(shí)V V1 1求瞬時(shí)加速度求瞬時(shí)加速度a a1 1? ?4.4.已知瞬時(shí)加速度已知瞬時(shí)加速度a a2 2求瞬時(shí)速度求瞬時(shí)速度V V2 2? ?5.5.可求此過(guò)程中某一段時(shí)間的位移的位可求此過(guò)程中某一段時(shí)間的位移的位

3、移移?(?(初狀態(tài)初狀態(tài)V V1 1末狀態(tài)末狀態(tài)V V2 2) )VVSFPmmtfe212222121VttFOPt01.1.勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程各物理量隨時(shí)間變化？各物理量隨時(shí)間變化？2.2.加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各物理量隨時(shí)間變化？過(guò)程中各物理量隨時(shí)間變化？3.3.勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各物理量勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中各物理量隨時(shí)間變化隨時(shí)間變化V V繼續(xù)繼續(xù) 增大增大VPeF牽F F牽牽減小減小maFfF牽a a減小減小當(dāng)當(dāng)F牽牽=F阻阻a=0FPVfemax勻速直線運(yùn)動(dòng)勻速直線運(yùn)動(dòng)二二. .機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)VttP0Vmt t加加t

4、t加加t t加加VFO汽車在平直公路上以速度汽車在平直公路上以速度v v0 0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為功率為P P，牽引力為，牽引力為F F0 0。t t1 1時(shí)刻，司機(jī)減小了油時(shí)刻，司機(jī)減小了油門，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功門，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到率繼續(xù)行駛，到t t2 2時(shí)刻，汽車又恢復(fù)了勻速直時(shí)刻，汽車又恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動(dòng)線運(yùn)動(dòng)( (設(shè)整個(gè)過(guò)程中汽車所受的阻力不變?cè)O(shè)整個(gè)過(guò)程中汽車所受的阻力不變) )。下面幾個(gè)關(guān)于汽車牽引力下面幾個(gè)關(guān)于汽車牽引力F F、汽車速度、汽車速度v v在這個(gè)在這個(gè)過(guò)程中隨時(shí)間過(guò)程中隨時(shí)間t t變化的圖像中正確的

5、是（變化的圖像中正確的是（ ）ADtBVv0v0/2t1t2O OCtFF0F0/2t1t2OttF0/2DFF0t2t1OAV Vv0t1t2OV0/2有一輛汽車的質(zhì)量為有一輛汽車的質(zhì)量為2 210103 3kgkg，額定功率為，額定功率為9 910104 4W W。汽車在平直路面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，。汽車在平直路面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，所受阻力恒為所受阻力恒為3 310103 3N N。在開(kāi)始起動(dòng)的一段時(shí)。在開(kāi)始起動(dòng)的一段時(shí)間內(nèi)汽車以間內(nèi)汽車以1m/s1m/s2 2的加速度勻加速行駛。從開(kāi)的加速度勻加速行駛。從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停止加速所經(jīng)過(guò)的總路程為始運(yùn)動(dòng)到停止加速所經(jīng)過(guò)的總路程為270m270m。求

6、：求：（1 1）汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；）汽車勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2 2）汽車能達(dá)到的最大速度；）汽車能達(dá)到的最大速度；（3 3）汽車從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停止加速所用的時(shí)間。）汽車從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到停止加速所用的時(shí)間。savt1811smfPvm/30額sttt2821電動(dòng)機(jī)通過(guò)一輕繩吊起一質(zhì)量為電動(dòng)機(jī)通過(guò)一輕繩吊起一質(zhì)量為8kg8kg的物的物體，繩的拉力不能超過(guò)體，繩的拉力不能超過(guò)120N120N，電動(dòng)機(jī)的，電動(dòng)機(jī)的功率不能超過(guò)功率不能超過(guò)1200W1200W，要將此物體由靜止，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高起用最快的方式吊高90m(90m(已知此物體在已知此物體在吊高接近吊高接近90m90m時(shí)已開(kāi)始以

7、最大速度上升）時(shí)已開(kāi)始以最大速度上升）所需時(shí)間為多少？所需時(shí)間為多少？對(duì)拉力和功率都有限定時(shí)為機(jī)車以恒定加速對(duì)拉力和功率都有限定時(shí)為機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)問(wèn)題？度啟動(dòng)問(wèn)題？答案答案7.75s電動(dòng)機(jī)通過(guò)一輕繩吊起一質(zhì)量為電動(dòng)機(jī)通過(guò)一輕繩吊起一質(zhì)量為8kg8kg的的物體，電動(dòng)機(jī)的功率不能超過(guò)物體，電動(dòng)機(jī)的功率不能超過(guò)1200W1200W，要將此物體由靜止起用最快的方式吊要將此物體由靜止起用最快的方式吊高高90m(90m(已知此物體在吊高接近已知此物體在吊高接近90m90m時(shí)時(shí)已開(kāi)始以最大速度上升）所需時(shí)間為已開(kāi)始以最大速度上升）所需時(shí)間為多少？多少？若對(duì)拉力無(wú)限定時(shí)為機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)（若對(duì)拉力無(wú)限

8、定時(shí)為機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)（答答案為案為6.75s)恒定功率啟動(dòng)比恒定加速度啟動(dòng)先達(dá)到恒定功率啟動(dòng)比恒定加速度啟動(dòng)先達(dá)到最大速度，則恒定功率啟動(dòng)更省時(shí)間？最大速度，則恒定功率啟動(dòng)更省時(shí)間？水平地面上停放著質(zhì)量水平地面上停放著質(zhì)量M=200kgM=200kg的平板小車，通過(guò)的平板小車，通過(guò)水平輕繩由遠(yuǎn)處的卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，車上放一質(zhì)量水平輕繩由遠(yuǎn)處的卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引，車上放一質(zhì)量m=50kgm=50kg的物塊，設(shè)物塊與平板車之間及平板車與的物塊，設(shè)物塊與平板車之間及平板車與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.40.4，一直卷?yè)P(yáng)機(jī)的工，一直卷?yè)P(yáng)機(jī)的工作電壓作電壓U=250VU=250V，最大輸入

9、電流為，最大輸入電流為20A20A，機(jī)械效率，機(jī)械效率 =80%,=80%,開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，使小車從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（最大開(kāi)動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，使小車從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)（最大靜摩擦力按滑動(dòng)摩擦力計(jì)算）則：靜摩擦力按滑動(dòng)摩擦力計(jì)算）則：1 1）為保證運(yùn)動(dòng)中物塊與小車始終保持相對(duì)靜止，）為保證運(yùn)動(dòng)中物塊與小車始終保持相對(duì)靜止，則卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)小車牽引力最大不能超過(guò)多少？則卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)小車牽引力最大不能超過(guò)多少？2 2）在小車和木塊不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的前提下卷?yè)P(yáng)機(jī)）在小車和木塊不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的前提下卷?yè)P(yáng)機(jī)能使小車獲得的最大速度為多大能使小車獲得的最大速度為多大? ? 2000N2000N4m/s某興趣小組對(duì)一輛自制的遙控小車性能進(jìn)行研

10、究某興趣小組對(duì)一輛自制的遙控小車性能進(jìn)行研究. .他們讓他們讓這輛小車在水平直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)這輛小車在水平直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng), ,并將小車的運(yùn)并將小車的運(yùn)動(dòng)全過(guò)程記錄下來(lái)動(dòng)全過(guò)程記錄下來(lái), ,通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為速度通過(guò)處理轉(zhuǎn)化為速度- -時(shí)間圖像時(shí)間圖像, ,如圖如圖所示（除所示（除2s10s2s10s時(shí)間段圖像為曲線外時(shí)間段圖像為曲線外, ,其余時(shí)間段均為直其余時(shí)間段均為直線線).).已知小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，已知小車在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，2s14s2s14s時(shí)間段內(nèi)小車保持時(shí)間段內(nèi)小車保持功率不變功率不變, ,在在14s14s末停止遙控而讓小車自由滑行末停止遙控而讓小車自由滑行, ,小車的質(zhì)小車

11、的質(zhì)量為量為m=1.0kg,m=1.0kg,在整個(gè)過(guò)程中小車所受的阻力大小不變。求在整個(gè)過(guò)程中小車所受的阻力大小不變。求: :1 1小車所受的阻力小車所受的阻力F Ff f的大小？的大??？2.2.小車勻速行階段的功率？小車勻速行階段的功率？3.3.小車在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程小車在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程 中位移的大??？中位移的大?。縯/sV/ms-1O246 8 8 10 12 1416 18361.5N1.5N9W42m一個(gè)質(zhì)量為一個(gè)質(zhì)量為5050千克的人乘坐電梯，由靜千克的人乘坐電梯，由靜止開(kāi)始上升。整個(gè)過(guò)程電梯對(duì)人做功的止開(kāi)始上升。整個(gè)過(guò)程電梯對(duì)人做功的功率功率PtPt圖象如圖所示圖象如圖所示(g=10m(

12、g=10ms s2 2) )。 加速和減速過(guò)程均為勻變速運(yùn)動(dòng)，求：加速和減速過(guò)程均為勻變速運(yùn)動(dòng)，求： (1)(1)圖象中圖象中P P2 2的值；的值；(2)8(2)8秒內(nèi)電梯上升的高度秒內(nèi)電梯上升的高度如圖所示如圖所示, ,電動(dòng)機(jī)牽引一根原來(lái)靜止的長(zhǎng)電動(dòng)機(jī)牽引一根原來(lái)靜止的長(zhǎng)L L為為1m,1m,質(zhì)質(zhì)量量m m為為0.1kg0.1kg的導(dǎo)體棒的導(dǎo)體棒MNMN上升上升, ,導(dǎo)體棒的電阻導(dǎo)體棒的電阻R R為為1,1,架在豎直放置的框架上架在豎直放置的框架上, ,它們處于磁感應(yīng)強(qiáng)度它們處于磁感應(yīng)強(qiáng)度B B為為1T1T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中, ,磁場(chǎng)方向與框架平面垂直磁場(chǎng)方向與框架平面垂直. .當(dāng)導(dǎo)當(dāng)導(dǎo)體棒上升體棒上升h=3.8mh=3.8m時(shí)時(shí), ,獲得穩(wěn)定的速度獲得穩(wěn)定的速度, ,導(dǎo)體棒上產(chǎn)