習題課機車啟動問題

1、習題課：機車啟動問題12021/4/201根據公式PFv進一步理解汽車發(fā)動機功率一定時，牽引力和速度之間的關系2掌握機車“以恒定功率啟動”和“以恒定加速度啟動”過程及其相關物理量的定量變化規(guī)律3掌握機車啟動的其他變式問題和類機車啟動問題的分析方法教學目標22021/4/20【重點】兩種啟動方式【難點】“以恒定加速度啟動”過程分析重點難點32021/4/20在明確“機車功率為機車牽引力的功率”的基礎上首先引導學生探究機車“以恒定功率啟動”過程，重點是動力學變化過程，可以通過速度時間圖線加以輔助說明，然后可讓學生自己分析機車“以恒定加速度啟動”過程，最后也通過速度時間圖線加以輔助說明，同時要做好兩

2、種啟動方式的比較，掌握其異同點，避免混淆在例題的設置上可以從簡單情況入手，逐漸增加難度，本節(jié)課(初學)不宜出現過難問題，應讓學生樹立攻克這一難點的信心教學建議42021/4/20【導入一】同學們經常乘坐汽車出行，汽車由靜止開始達到預定速度的過程，我們稱其為啟動過程那么你平時注意過汽車啟動過程的基本形式嗎？這就是我們這節(jié)課的主要內容【導入二】同學們都會騎自行車，你和自行車作為一個整體就構成了一個簡單“機車”，我們騎車由靜止開始到達到最大速度的過程就好比“機車的啟動過程”，同學們想想我們可以有幾種形式把自行車騎到最大速度呢？新課導入52021/4/20生1：一開始就猛力地蹬車一直到最大速度！生2：

3、慢慢蹬車逐漸增加車速，最后也達到最大速度！師：好！我們平時騎車其實并不太注意這些，剛才兩個同學描述的情況實際上很接近兩種基本的啟動過程“以恒定功率啟動”和“以恒定加速度啟動”下面我們先研究第一種形式.新課導入62021/4/20學習互動機車以恒定功率啟動考點一答案B72021/4/20學習互動答題要點本題考查機車啟動過程中功率的相關知識，難度一般解答本題需要清楚以下兩點：第一，機車功率、牽引力、瞬時速度三者間的定量關系；第二，達到最大速度時，機車牽引力與阻力相等機車以恒定功率啟動過程分析如下表所示，要認真領會和把握過程分析以恒定功率啟動Pt圖和vt圖82021/4/20學習互動92021/4/

4、20例2質量為m的汽車沿平直公路行駛，當它的加速度為a時，速度為v，此時發(fā)動機的實際功率為P.設汽車運動中所受阻力恒定，發(fā)動機的額定功率為Pm，則它在平直公路行駛的最大速度是_學習互動機車以恒定加速度啟動考點二102021/4/20學習互動例3在水平路面上運動的汽車的額定功率為100kW，質量為10t，設阻力恒定，且為車重的0.1倍(g取10m/s2)(1)若汽車以0.5m/s2的加速度從靜止開始做勻加速直線運動，汽車的功率如何變化？這一過程能維持多長時間？(2)若汽車以不變的額定功率從靜止啟動，汽車的加速度如何變化？當汽車的加速度為2m/s2時，速度為多大？(3)汽車在運動過程中所能達到的最

5、大速度為多大？112021/4/20學習互動122021/4/20學習互動132021/4/20學習互動答題要點例2和例3都側重于考查對機車啟動的動力學分析，機車以恒定加速度啟動是本講學習的難點，相關過程和動力學分析如下表所示，在具體題目中要靈活應用過程分析以恒定加速度啟動Pt圖和vt圖142021/4/20學習互動152021/4/20學習互動啟動類問題綜合分析考點三例4起重機的鋼索將重物由地面吊到空中某個高度，其速度圖像如圖Z31所示，則鋼索拉力的功率隨時間變化的圖像是圖Z32中的(不計空氣阻力)()圖Z31圖Z32162021/4/20解析在0t1時間內，重物從靜止開始豎直向上做勻加速直

6、線運動，設加速度大小為a1，根據牛頓第二定律，鋼索拉力F1m(ga1)，可見拉力是恒力，其功率P1F1vm(ga1)v，對應的Pt圖像是經過原點的傾斜線段；在t1t2時間內，重物勻速上升，鋼索拉力F2mg，功率P2F2vmgv，對應的Pt圖像是一條平行于橫軸的線段，考慮到在t1時刻，拉力突然減小，而速度大小不變，其功率也突然減小，據此可排除選項A；在t2t3時間內，重物做勻減速直線運動，設加速度大小為a2，根據牛頓第二定律，鋼索拉力F3m(ga2)，可見拉力是恒力，其功率P3F3vm(ga2)v，對應的Pt圖像是傾斜線段，據此，可排除選項D；在t2時刻，拉力突然減小，而速度大小不變，其功率也突

7、然減小，據此可排除選項C，故只有選項B正確學習互動答案B172021/4/20學習互動答題要點本題屬于機車啟動的綜合應用問題，關于此類問題的分析要注意以下幾點：(1)機車啟動的方式不同，機車運動的規(guī)律就不同，因此機車啟動時，其功率、速度、加速度、牽引力等物理量的變化規(guī)律也不相同，分析圖像時應注意坐標軸的意義及圖像所描述的規(guī)律(2)恒定功率下的加速過程一定不是勻加速過程，這種加速過程發(fā)動機做的功可用WPt計算，不能用WFl計算(因為F為變力)(3)以恒定牽引力加速時的功率一定不恒定，這種加速過程發(fā)動機做的功常用WFl計算，不能用WPt計算(因為功率P是變化的)182021/4/20學習互動192

8、021/4/20備用習題1(多選)同一輛貨車兩次勻速駛上同一坡路，在空載時上坡的速度為v1，牽引力為F1；在滿載時上坡的速度為v2，牽引力為F2.已知兩次上坡過程該貨車的輸出功率相同，則()Av1v2Bv1F2DF1v2，選項A正確202021/4/20備用習題2汽車由靜止開始運動，若要使汽車在開始運動后一小段時間內保持勻加速直線運動，則()A不斷增大牽引力和牽引力的功率B不斷減小牽引力和牽引力的功率C保持牽引力不變，不斷增大牽引力功率D不能判斷牽引力功率怎樣變化答案C解析汽車保持勻加速直線運動，所受合力不變，牽引力也不變，但速度增大，牽引力的功率增大，C正確，A、B、D錯誤212021/4/

9、20備用習題答案A222021/4/20備用習題232021/4/20自我檢測1(機車啟動的理解)機車以下列兩種方式啟動，且沿直線運動(設阻力不變)方式：機車以不變的額定功率啟動；方式：機車的啟動功率先隨速度均勻增加，后保持額定功率不變如圖Z33給出的四個圖像中，能夠正確反映機車的速度v隨時間t變化的是()A甲對應方式，乙對應方式B乙對應方式，丙對應方式C甲對應方式，丙對應方式D丙對應方式，丁對應方式圖Z33242021/4/20自我檢測答案B252021/4/20自我檢測圖Z34262021/4/20自我檢測答案D272021/4/20自我檢測3(啟動類問題綜合分析)質量為5t的汽車在水平路

10、面上以加速度a2m/s2啟動，所受阻力為1.0103N，汽車啟動后第1s末的瞬時功率是(假設此時汽車尚未達到額定功率)()A22kWB2kWC1.1kWD20kW答案A解析設汽車牽引力為F，由牛頓第二定律得Ffma，可得F11000N，因為vat2m/s，所以PFv22000W22kW，選項A正確282021/4/209、 人的價值，在招收誘惑的一瞬間被決定。22.3.622.3.6Sunday, March 06, 202210、低頭要有勇氣，抬頭要有低氣。1:43:251:43:251:433/6/2022 1:43:25 AM11、人總是珍惜為得到。22.3.61:43:251:43Mar-226-Mar-2212、人亂于心，不寬余請。1:43:251:43:251:43Sunday, March 06, 202213、生氣是拿別人做錯的事來懲罰自己。22.3.622.3.61:43:251:43:25March 6, 202214、抱最大的希望，作最大的努力。2022年3月6日星期日上午1時43分25秒1:43:2522.3.615、一個人炫耀什么，說明他內心缺