習(xí)題課機車啟動問題

1、習(xí)題課：機車啟動問題12021/4/201根據(jù)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(guān)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(guān)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(xué)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(chǔ)上首先引導(dǎo)學(xué)生探究機車“以恒定功率啟動”過程，重點是動力學(xué)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(xué)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(shè)置上可以從簡單情況入手，逐漸增加難度，本節(jié)課(初學(xué))不宜出現(xiàn)過難問題，應(yīng)讓學(xué)生樹立攻克這一難點的信心教學(xué)建議42021/4/20【導(dǎo)入一】同學(xué)們經(jīng)常乘坐汽車出行，汽車由靜止開始達到預(yù)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(nèi)容【導(dǎo)入二】同學(xué)們都會騎自行車，你和自行車作為一個整體就構(gòu)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(xué)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(dǎo)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(xué)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(dǎo)入62021/4/20學(xué)習(xí)互動機車以恒定功率啟動考點一答案B72021/4/20學(xué)習(xí)互動答題要點本題考查機車啟動過程中功率的相關(guān)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(guān)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(lǐng)會和把握過程分析以恒定功率啟動Pt圖和vt圖82021/4/20學(xué)習(xí)互動92021/4/

4、20例2質(zhì)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(shè)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(xué)習(xí)互動機車以恒定加速度啟動考點二102021/4/20學(xué)習(xí)互動例3在水平路面上運動的汽車的額定功率為100kW，質(zhì)量為10t，設(shè)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(xué)習(xí)互動122021/4/20學(xué)習(xí)互動132021/4/20學(xué)習(xí)互動答題要點例2和例3都側(cè)重于考查對機車啟動的動力學(xué)分析，機車以恒定加速度啟動是本講學(xué)習(xí)的難點，相關(guān)過程和動力學(xué)分析如下表所示，在具體題目中要靈活應(yīng)用過程分析以恒定加速度啟動Pt圖和vt圖142021/4/20學(xué)習(xí)互動152021/4/20學(xué)習(xí)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(nèi)，重物從靜止開始豎直向上做勻加速直

6、線運動，設(shè)加速度大小為a1，根據(jù)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(yīng)的Pt圖像是經(jīng)過原點的傾斜線段；在t1t2時間內(nèi)，重物勻速上升，鋼索拉力F2mg，功率P2F2vmgv，對應(yīng)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(jù)此可排除選項A；在t2t3時間內(nèi)，重物做勻減速直線運動，設(shè)加速度大小為a2，根據(jù)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(yīng)的Pt圖像是傾斜線段，據(jù)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(jù)此可排除選項C，故只有選項B正確學(xué)習(xí)互動答案B172021/4/20學(xué)習(xí)互動答題要點本題屬于機車啟動的綜合應(yīng)用問題，關(guān)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(yīng)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(xué)習(xí)互動192

8、021/4/20備用習(xí)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(xí)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(nèi)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(xí)題答案A222021/4/20備用習(xí)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(shè)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?nèi)鐖DZ33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(yīng)方式，乙對應(yīng)方式B乙對應(yīng)方式，丙對應(yīng)方式C甲對應(yīng)方式，丙對應(yīng)方式D丙對應(yīng)方式，丁對應(yīng)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(zhì)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(shè)此時汽車尚未達到額定功率)()A22kWB2kWC1.1kWD20kW答案A解析設(shè)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(nèi)心缺