高中物理机车启动问题?1.机车以恒定功率启动的运动过程 由公式P=F*v和F-F_f=ma知,由于P恒定,随着v的增大,F必将减小,a也必将减小,汽车做加速度不断减小的加速运动,直到F=F_f,a=0,这时v达到最大值 。可见恒定功率的加速一定不是匀加速。这种加速过程发动机做的功只能用W=P*t计算,那么,高中物理机车启动问题?一起来了解一下吧。
1,一辆汽车以恒定的输出功率,以某一初速度冲上一斜坡,在上坡过程中,它的运动情况可能是 (AC)
A. 先加速,后匀速 B. 先加速,后减速
C. 一直加速且加速度越来越小 D.一直减速且加速度越来越大
2,某汽车 G=4*10^4所受阻力4*10^3,额定功率80kw,先以0.2m/s^2加速度匀加速直线运动,再以额定功率运动,求静止开始到最大速度共用多少秒
解:汽车质量m=G/g=4*10^3(kg)
匀加速直线运动时合外力F=ma=800(N)
匀加速直线运动时牵引力为F'=F+f=4800(N)
匀加速达到的最大速度v=P/F'=50/3(m/s)
所用时间t1=v/a=250/3(s)
此后保持额定功率,故牵引力减小,速度增加
最终最大速度v'=P/f=20m/s
此时功率作功Pt2=1/2mv'^2-1/2mv^2
用时t2=55/18(s) 总用时t=t1+t2=1555/18=86.3(s) 注:思路类似,
但可能计算有点误差。
关于机车启动总结如下2点:
(1).对于机车以恒定功率启动的过程:
由于P不变,所以,牵引力F和速度V成反比,因此,当速度增大时,牵引力必然减小,导致加速度a减小,就是说机车做加速度减小的变加速运动
当加速度等于0时,速度达到最大
(2).对于机车以匀加速启动的过程,由于加速度a不变,导致牵引力不变,根据P=F*V可以看出,随着速度的增大,功率增大,所以,当功率增大到额定功率时匀加速运动结束
即当P一定时,由P=Fv得,随着速度的增大,牵引力F是减小的;而且作用于物体上的合力F=ma,因此加速度a也是减小的。

这是一道很经典的高一物理下半学期"功率"这一章的机车启动问题,下面是我做这道题的详细步骤,希望能给你一些帮助。
解:
根据P=FV和F-f=ma可知:当机车功率达到额定功率时,机车做匀速直线运动,所以此时阻力=F(牵引力),故:
(1)f=F=P额/V最大=80000/20=4000N 所以,阻力为4000牛。
(2)由V=at可知3s末的瞬时速度为V′=2×3=6m/s
F′=f+ma=4000+2000×2=8000N
∴P′=FV′=8000×6=48000W ∴3s末的功率为48000W。
(3)这题还有一个隐藏条件:机车是以恒定的加速的启动的。∴
该运动情况为:开始做初速为零的匀加速直线运动,当P=P额时,匀加速运动结束,接下来作a减小的加速运动,当a=0时,即F=阻力时,V达到最大,最后以Vmas做匀速直线运动。
所以 可解:
V〃=P额/F′=80000/8000=10m/s,t=V〃/a=10/2=5s
∴做均加速运动时间为5秒。
(4)该问最好用“动能定理”来解
动能定理即“∑W=△Ek”(其中∑W表示合外力做的功,△Ek表示动能之差)
经受力分析得:∑W=W牵引力
∴W牵引力=△Ek=1/2 ×mV²=1/2×2000×20²=400000J
∴牵引力做的功为400000J。
机车启动有两种模型如下:
1.恒定功率启动;
2.恒定加速度启动
下列式子中P为汽车额定功率a为加速度f为汽车所受阻力m为汽车质量F为牵引力。
1.恒定功率启动
由牛顿第二定律:F-f=ma
F=P/v
P不变v逐渐增大所以F减小因此a减小所以汽车做加速度逐渐减小的加速运动随着v逐渐增大F逐渐减小,当F=f时,汽车所受合力为零,做匀速运动。
2.恒定加速度启动
由牛顿第二定律:F-f=ma
F=P/v(P表示瞬时功率)
开始时,a不变,所以F不变,又因为v=at,所以v逐渐增大,又因为F不变,所以P增大,当P增大到额定功率P时,P不变v逐渐增大所以F减小因此a减小所以汽车做加速度逐渐减小的加速运动,随着v逐渐增大F逐渐减小,当F=f时,汽车所受合力为零,做匀速运动。
速度达到最大后,做匀速直线运动,此时牵引力等于阻力。上图中牵引力F为变力,当牵引力等于阻力时,即 F=f ,小车达到最大速度。
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汽车的质量为2000千克,发动机的额定功率为80KW,其在公路上最大速度可达20米每秒,让汽车在公路上由静止开始以2米每秒平方的加速度做匀加速直线运动,若汽车所受的阻力恒定,求1、汽车所受阻力多大?2、这个匀加速时间能持续多长时间?3、开始运动后3秒末,汽车发动机的瞬时功率为多大?
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我认为上面三位的计算都有错.....
(1)最大速度时,车做“匀速运动”,阻力等于牵引力。而牵引力等于功率除以速度。故:
f=F=P/Vm=80000/20=4000N
(2)匀加速运动,F-f=ma
(P/V)-f=ma
(80000/V)-4000=2000×2
V=10m/s
时间:t=(V-0)/a=10/2=5s
(3)
3s末速度:V'=at'=2×3=6m/s
功率:P'=FV'=(P/V)V'=(80000/10)×6=48000W=48KW
(因为,3s末的时刻,车仍做匀加速运动,牵引力大小在0~5s的时间内是不变的)
1.电机启动 发动机上连着一个电动机,发动的时候电机通电(电池供电)带动发动机做最开始的几个冲程,发动后电机切断电源,有的还可以变成发电机发电到电池里
2.手动启动 就像拖拉机一样,最先几个冲程用人力启动

以上就是高中物理机车启动问题的全部内容,解:此题属于机车启动问题,这类问题分为两种情况:第一种是以恒定功率启动,第二种是以恒定的加速度启动。本题属于第二种,即开始时随着汽车的速度越来越大,在牵引力不变的情况下,由公式P=FV知,功率越来越大,当功率达到额定功率后就不再增大,这以后功率保持额定功率不变。