高一物理机车启动问题功率
人教版高中物理必修2：3.功率(机车启动问题)
机车的两种启动方式：
1、以恒定的功率启动 2、以恒定的加速度启动
第一种情况：汽车以恒定功率启动
v↑
F↓＝→vP↑
a↓ ＝
F↓－F→阻 →m
当F=F阻时，
a＝0 ，v达到
最大
vm＝
P F阻
保持
vm
匀速
加速度逐渐减小的 变加速直线运动
匀速直线 运动
机车以恒定功率启动的v－ t 图像
先做加速度逐渐减小的变加速直线运动， 最终以速度 vm＝ 做FP阻匀速直线运动。
a＝0 ，v达到
最大
vm＝
P额 F阻
保持
vm
匀速
加速度逐渐减小的
匀速直
变加速直线运动
线运
动
机车以恒定加速度启动的v－ t 图像
先做匀加速直线运动，再做加速度逐渐
减小的变加速直线运动，最终以速度
vm＝
P额 F阻
做匀速直线运动。
v
vm
0 t1
可以说机车以
恒定加速度启
动包含了以额
t
定功率启动模 式
直线是二者的最大区别
v
最大速度公式
vm
vm＝
P F阻
0
t
发动机做的功只能用W =Pt计算，不能用W =Fs计 算（因为F为变力）
第二种情况：汽车以恒定加速度启动
→a＝→F－→m→F阻
→F v↑
P↑＝→F v↑
当P= P额时，保 持P额继续加速
匀加速直பைடு நூலகம்运动
v↑
F↓＝P→v↑额
a↓ ＝
F↓－F→阻 →m
当F= F阻时，
先做变加速运动，当牵
汽
以恒定功
2024届高考物理微专题：功率和机车启动问题
微专题37功率和机车启动问题1．功率公式P ＝W t一般用来计算平均功率；功率计算公式P ＝F v cos θ的应用：若v 取平均速度，则P 为平均功率；若v 取瞬时速度，则P 为瞬时功率.2.分析机车启动问题时，抓住两个关键：(1)汽车的运动状态，即根据牛顿第二定律找出牵引力与加速度的关系；(2)抓住功率的定义式，即牵引力与速度的关系.3.机车启动四个常用关系式：(1)P ＝F v ；(2)F －F f ＝ma ；(3)v ＝at (a 恒定)；(4)Pt －F f x ＝ΔE k (P 恒定)．1．(2023·江苏省昆山中学模拟)如图所示，一个质量为60kg 的运动员在做俯卧撑运动．已知运动员每分钟完成25个俯卧撑，则运动员克服重力做功的平均功率最接近()A ．1WB ．10WC ．100WD ．300W 答案C 解析运动员质量为60kg ，假设每次重心上升的距离均为0.3m ，则每分钟克服重力做功约为W ＝nmgh ＝25×60×10×0.3J ＝4500J ，则运动员克服重力做功的平均功率约为P ＝W t＝450060W ＝75W ，故A 、B 、D 错误，C 正确．2．(2023·黑龙江齐齐哈尔市模拟)在同一水平高度(足够高)不同位置由静止释放A 球，同时以初速度v 0＝10m/s 水平抛出B 球．已知两球质量相等且均可视为质点，不计空气阻力，重力加速度g 取10m/s 2.则A 、B 球在空中运动1s 时重力的瞬时功率之比为()A ．1∶2B ．1∶1C.2∶1D ．1∶2答案B 解析A 、B 两球在竖直方向做自由落体运动，1s 末竖直方向获得的速度均为v y ＝gt ＝10×1m/s ＝10m/s ，故A 、B 球在空中运动1s 时重力的瞬时功率之比为P A P B ＝mg v y mg v y ＝11，故A 、C 、D 错误，B 正确．3．(2023·上海市黄浦区模拟)如图所示，汽车以不变的速率通过路面abcd 、ab 段为平直上坡路，bc 段为水平路，cd 段为平直下坡路．设汽车在ab 、bc 、cd 段行驶时发动机的输出功率分别为P 1、P 2、P 3，不计空气阻力和摩擦阻力的大小变化，则()A ．P 1＝P 3＞P 2B ．P 1＝P 3＜P 2C ．P 1＜P 2＜P 3D ．P 1＞P 2＞P 3答案D 解析设汽车质量为m ，上坡与下坡的倾角分别为α和β，汽车所受阻力大小为F f ，根据平衡条件可得汽车在ab 和bc 段路面行驶时发动机的牵引力大小分别为F 1＝F f ＋mg sin α，F 2＝F f ，汽车在cd 段行驶时，若F f ≥mg sin β，则F 3＝F f －mg sin β，若F f <mg sin β，则汽车将受到与运动方向相反的制动力作用才能匀速行驶，此时发动机的牵引力为0.综上所述可知F 1>F 2>F 3，根据P ＝F v 可得P 1>P 2>P 3，故选D.4．(多选)如图甲所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg 的物体在F 作用下由静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图乙所示，由此可知(g 取10m/s 2)()A ．物体加速度大小为2m/s 2B ．F 的大小为10.5NC ．4s 内F 做功的平均功率为42WD ．4s 末F 的功率大小为42W答案BD 解析根据v －t 图像的斜率表示加速度知a ＝ΔvΔt ＝0.5m/s 2，故A 错误；由牛顿第二定律得2F －mg ＝ma ，解得F ＝mg ＋ma 2＝20＋12N ＝10.5N ，故B 正确；物体在4s 内的位移x 物＝12at 2＝12×0.5×42m ＝4m ，则拉力作用点的位移x ＝8m ，则拉力F 做功的大小为W ＝Fx ＝10.5×8J ＝84J ，平均功率P ′＝W t ＝844W ＝21W ，故C 错误；4s 末物体的速度为2m/s ，则拉力作用点的速度为4m/s ，则拉力F 的功率P ＝F v ＝10.5×4W ＝42W ，故D 正确．5．(多选)(2023·天津市模拟)如图甲所示，一木块放在水平地面上，在水平拉力F ＝3N 作用下向右运动，水平地面AB 段光滑，BC 段粗糙，木块从A 点运动到C 点的v －t 图像如图乙所示，则下列说法正确的是(g ＝10m/s 2)()A ．该木块的质量为3kgB ．在t ＝6s 时，克服摩擦力做功的功率为6WC ．拉力在AC 段做功为57JD ．木块在BC 段克服摩擦力做功的平均功率为3.5W答案BC 解析由题图乙可知AB 段的加速度a 1＝Δv Δt＝3－22m/s 2＝0.5m/s 2，则木块的质量m ＝F a 1＝30.5kg ＝6kg ，同理BC 段的加速度a 2＝Δv ′Δt ′＝4－34m/s 2＝0.25m/s 2，根据牛顿第二定律有F －F f ＝ma 2，解得F f ＝1.5N ，所以t ＝6s 时，克服摩擦力做功的功率P ＝F f v ＝1.5×4W ＝6W ，故A 错误，B 正确；由题图乙可知AC 段的位移x ＝12×(2＋3)×2m ＋12×(3＋4)×4m ＝19m ，则拉力F 做的功W ＝Fx ＝3×19J ＝57J ，物体在BC 段的位移x 2＝12×(3＋4)×4m ＝14m ，则木块在BC 段克服摩擦力做的功为W 克f ＝F f x 2＝1.5×14J ＝21J ，克服摩擦力做功的平均功率为P ＝21J 4s＝5.25W ，故C 正确，D 错误．6.(多选)质量为500kg 的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a与速度的倒数1v 的关系如图所示，则赛车()A ．速度随时间均匀增大B ．加速度随时间均匀增大C ．恒定功率为200kWD ．所受阻力大小为2000N答案CD 解析由题图可知，赛车的加速度随速度的增大而减小，赛车做变加速直线运动，选项A 错误；赛车的加速度随速度的增大而减小，即随时间增大而减小，选项B 错误；对赛车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，根据牛顿第二定律，有F －F f ＝ma ，即P v－F f ＝ma ，变形得a ＝Pm v －F f m ，结合题图，当赛车加速运动的速度最大时，加速度为零，即a ＝0时，1v ＝0.01s·m －1，代入得0＝P 100×500－4，解得P ＝200kW ，由F f m 4m/s 2可得F f ＝2000N ，选项C 、D 正确．7．(2023·河北沧州市模拟)一质量为m ＝40kg 的儿童电动汽车在水平地面上由静止开始做直线运动．在一段时间内电动汽车的速度与牵引力的功率随时间变化的函数关系图像分别如图甲、乙所示，3s 末电动汽车牵引力功率达到额定功率，10s 末电动汽车的速度达到最大值，14s 时关闭发动机，经过一段时间电动汽车停止运动．整个过程中电动汽车受到的阻力恒定．下列说法正确的是()A ．电动汽车最大速度为10m/sB ．电动汽车受到的阻力为100NC ．关闭发动机后，电动汽车经过5s 停止运动D ．整个过程中，电动汽车克服阻力做功为3750J答案D 解析由v －t 图像可知在0～3s 内，电动汽车的加速度a 1＝1m/s 2，由P －t 图像可知在0～3s 内P ＝F ·v ＝F ·a 1t ，解得F ＝100N ，由牛顿第二定律F －F f ＝ma 1，解得F f ＝60N ，由P 额＝F f ·v m ，解得v m ＝5m/s ，选项A 、B 错误；关闭发动机后，由F f ＝ma 2，解得a 2＝32m/s 2，经过t 2＝v ma 2＝103s ，电动汽车停止运动，选项C 错误；对全程由动能定理可得P 额2t 1＋P 额t 3＋W f ＝0，W f ＝－(3002×3＋300×11)J ＝－3750J ，所以整个过程中克服阻力做功为3750J ，选项D 项正确．8．假设有一辆超级电容车，质量m ＝2×103kg ，额定功率P ＝60kW ，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力F f 是车重的0.1，g 取10m/s 2.(1)求超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多大；(2)若超级电容车从静止开始，保持以0.5m/s 2的加速度做匀加速直线运动，求这一过程能维持多长时间．答案(1)30m/s(2)40s解析(1)当超级电容车速度达到最大时，超级电容车的牵引力与阻力平衡，即F＝F f F f＝kmg＝2000NP＝F f v m解得v m＝PF f＝30m/s.(2)超级电容车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得：F1－F f＝ma解得：F1＝3000N设超级电容车刚达到额定功率时的速度为v1，P＝F1v1v1＝PF1＝20m/s设超级电容车匀加速运动的时间为t，则v1＝at解得：t＝v1a＝40s.。
功和功率专题：机车启动问题 课件 -高一物理人教版(2019)必修第二册
以恒定功率启动
v0=0，P一定
v↑
F ↓＝
→P v↑
a↓＝
F↓－→F阻 →m
F阻
v—t 图象
F牵
a减小的变加速运动
v
vm
加速阶段 的图象
0
当F=F阻时，
a＝0 ，v达到
最大
vm＝
P F阻
F阻
F牵
保持 vm
匀速
vm
匀速运动
匀速阶段 的图象
t
以恒定功率启动
说明：
1.F为变力时，发动机做的功只能用 W=Pt 计算，不能用W =Fl 计算。
( m a+ f阻 ) a
v1
说明：
1.达到最大速度的本质条件:a=0
0 t1
t
2.匀加速结束的条件是：P实=Pmax=P额
3.当匀加速结束时速度为v1，P额=Fv1=f阻Vm (其中F=ma+f阻)
以恒定加速度启动
画出整个过程中汽车运动的P－t图像. 答案 如图所示：
习题精讲
例2 在水平路面上运动的汽车的额定功率为60 kW，若其总 质量为5 t，在水平路面上所受到的阻力大小为5×103 N，求： (1)汽车所能达到的最大速度的大小；
新教材人教版（2019版） 物理（高中必修第二册）
第八章 机械能守恒定律
第1节 功和功率—专题：机车启动问题
课堂引入
机车在行驶的过程中，发动机的最大功率等于额定功率。
瞬时速度
v
功率
P=F v
牵引力
启动方式
机车的启动方式有两种：
1.以恒定功率 P 启动;(P≤P额) 2.在恒定的牵引力F作用下 匀加速启动。
机车启动问题附解析功、功率、动能定理二轮专题
机车启动问题（附解析功、功率、动能定理二轮专题）2.机车启动问题一、基础知识回顾1．机车输出功率P＝Fv，其中F为机车牵引力．2．恒定功率启动(1)机车先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，速度—时间图象如图所示，当F＝F阻时，vm＝PF＝PF阻.(2)动能定理Pt－F阻x＝12mv2m－0.3．恒定加速度启动(1)速度—时间图象如图所示．机车先做匀加速直线运动，当功率增大到额定功率后获得匀加速的最大速度v1.之后做变加速直线运动，直至达到最大速度vm后做匀速直线运动．(2)常用公式：F－F阻＝maP＝FvP额＝F阻vmv1＝at1二、典型例题[例1](多选)一辆汽车在平直的公路上运动，运动过程中先保持某一恒定加速度，后保持恒定的牵引功率，其牵引力和速度的图象如图所示．若已知汽车的质量m、牵引力F1和速度v1及该车所能达到的最大速度v3，运动过程中所受阻力恒定，则根据图象所给的信息，下列说法正确的是()A．汽车行驶中所受的阻力为F1v1v3B．汽车匀加速运动的过程中牵引力的冲量大小为mv1v3v3－v1C．速度为v2时的加速度大小为F1v1mv2D．若速度为v2时牵引力恰为F12，则有v2＝2v1解析根据牵引力和速度的图象和功率P＝Fv得汽车运动中的最大功率为F1v1.该车所能达到的最大速度时加速度为零，所以此时阻力等于牵引力，所以阻力f＝F1v1v3，选项A正确；根据牛顿第二定律，有恒定加速时，加速度a′＝F1－fm＝F1m－F1v1mv3，加速的时间：t＝v1a＝mv1v3F1v3－v1，则汽车匀加速运动的过程中牵引力的冲量大小为I＝F1t＝mv1v3v3－v1，故B正确．速度为v2时的牵引力是F1v1v2，对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和阻力，根据牛顿第二定律，有速度为v2时加速度大小为a＝F1v1mv2－F1v1mv3，故C错误．若速度为v2时牵引力恰为F12，则F1v1v2＝F12，则v2＝2v1，选项D正确；故选ABD.答案ABD[例2]．(多选)某汽车在平直公路上以功率P、速度v0匀速行驶时，牵引力为F0.在t1时刻，司机减小油门，使汽车的功率减为P2，此后保持该功率继续行驶，t2时刻，汽车又恢复到匀速运动状态．有关汽车牵引力F、速度v的几种说法，其中正确的是()A．t2后的牵引力仍为F0B．t2后的牵引力小于F0C．t2后的速度仍为v0D．t2后的速度小于v0解析：选AD.由P＝F0v0可知，当汽车的功率突然减小为P2时，瞬时速度还没来得及变化，则牵引力突然变为F02，汽车将做减速运动，随着速度的减小，牵引力逐渐增大，汽车做加速度逐渐减小的减速运动，当速度减小到使牵引力又等于阻力时，汽车再做匀速运动，由P2＝F0v2可知，此时v2＝v02，故A、D正确．[例3]．一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时，发动机的功率P随时间t的变化如图所示．假定汽车所受阻力的大小f恒定不变．下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中，可能正确的是()解析：选A.由P­t图象知：0～t1内汽车以恒定功率P1行驶，t1～t2内汽车以恒定功率P2行驶．设汽车所受牵引力为F，则由P＝Fv得，当v增加时，F减小，由a＝F－fm知a减小，又因速度不可能突变，所以选项B、C、D错误，选项A正确．[例4]．如图甲所示，用固定的电动机水平拉着质量m＝2kg的小物块和质量M＝1kg的平板以相同的速度一起向右匀速运动，物块位于平板左侧，可视为质点．在平板的右侧一定距离处有台阶阻挡，平板撞上后会立刻停止运动．电动机功率保持P＝3W不变．从某时刻t＝0起，测得物块的速度随时间的变化关系如图乙所示，t＝6s后可视为匀速运动，t＝10s时物块离开平板．重力加速度g＝10m/s2，求：(1)平板与地面间的动摩擦因数μ为多大？(2)物块在1s末和3s末受到的摩擦力各为多大？(3)平板长度L为多少？解析：(1)由图可知，前2s内物块和平板一起做匀速运动，对整体分析，在水平方向上受到水平向右的拉力和地面给平板的滑动摩擦力，此二力的合力为零．拉力大小为：FT1＝Pv1滑动摩擦力大小为：Ff＝μ(M＋m)g由平衡条件可得：Pv1＝μ(M＋m)g可得：μ＝0.2(2)物块在1s末时与平板一起做匀速运动，合力为零．物块受到水平向右的拉力与水平向左的静摩擦力，因此静摩擦力大小为：Ff1＝FT1＝Pv1＝6N物块在2s末之后与平板发生相对运动，之后物块与平板间的摩擦力为滑动摩擦力且大小保持不变．物块在6s后可视为匀速运动，此时物块受到的合力为零，即拉力与滑动摩擦力大小相等方向相反，即：Ff2＝FT2＝Pv＝10N 物块在3s末时受到的滑动摩擦力大小与6s后受到的摩擦力大小相等，为10N.(3)依题意，物块在2s末之后一直到10s时，物块从平板的一端运动到另一端，对物块由动能定理得：PΔt－Ff2L＝12mv22－12mv21代入解得：L＝PΔt－12mv22＋12mv21Ff2＝2.42m.答案：(1)0.2(2)6N10N(3)2.42m三、方法总结解决机车启动问题时的四点技巧1．分清是匀加速启动还是恒定功率启动．2．匀加速启动过程中，机车功率是不断改变的，但该过程中的最大功率是额定功率，匀加速运动阶段的最大速度小于机车所能达到的最大速度，达到额定功率后做加速度减小的加速运动．3．以额定功率启动的过程中，机车做加速度减小的加速运动，速度最大值等于PFf，牵引力是变力，牵引力做的功W＝Pt.4．无论哪种启动方式，最后达到最大速度时，均满足P ＝Ffvm，P为机车的额定功率．。
高考物理备考微专题3.2 功率与机车启动问题(解析版)
高考物理备考微专题精准突破专题3.2 功率与机车启动问题【专题诠释】 一、功率的计算1．平均功率的计算方法 (1)利用P ＝Wt.(2)利用P ＝Fv cos α，其中v 为物体运动的平均速度． 2．瞬时功率的计算方法(1)P ＝Fv cos α，其中v 为t 时刻的瞬时速度．(2)P ＝Fv F ，其中v F 为物体的速度v 在力F 方向上的分速度． (3)P ＝F v v ，其中F v 为物体受到的外力F 在速度v 方向上的分力． 二 机车启动问题1．模型一 以恒定功率启动 (1)动态过程(2)这一过程的P -t 图象和v -t 图象如图所示：2．模型二 以恒定加速度启动 (1)动态过程(2)这一过程的P -t 图象和v -t 图象如图所示：3．三个重要关系式(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即v m ＝PF 阻.(2)机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束时功率最大，速度不是最大，即v ＝P F ＜v m ＝PF 阻.(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W ＝Pt ，由动能定理得Pt －F 阻x ＝ΔE k ，此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移或速度．【高考领航】【2018·新课标全国III 卷】地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。
某竖井中矿车提 升的速度大小v 随时间t 的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段 加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。
不考虑摩擦阻力和空气阻力。
对于第①次 和第②次提升过程（ ）A ．矿车上升所用的时间之比为4:5B ．电机的最大牵引力之比为2:1C ．电机输出的最大功率之比为2:1D ．电机所做的功之比为4:5 【答案】AC【解析】设第②次所用时间为t ，根据速度图象的面积等于位移（此题中为提升的高度）可知，12×2t 0×v 0=12×（t +3t 0/2）×12v 0，解得：t =5t 0/2，所以第①次和第②次提升过程所用时间之比为2t 0∶5t 0/2=4∶5，选项A 正确；由于两次提升变速阶段的加速度大小相同，在匀加速阶段，由牛顿第二定律，F –mg =ma ，可得提升的最大牵引力之比为1∶1，选项B 错误；由功率公式，P =Fv ，电机输出的最大功率之比等于最大速度之比，为2∶1，选项C 正确；加速上升过程的加速度a 1=00v t ，加速上升过程的牵引力F 1=ma 1+mg =m (00v t +g )，减速上升过程的加速度a 2=–00v t ，减速上升过程的牵引力F 2=ma 2+mg =m (g –0v t )，匀速运动过程的牵引力F 3=mg 。
高考物理一轮复习机车的启动问题解题方法
高考物理一轮复习机车的启动问题解题方法思维模板：(1)机车以额定功率启动.机车的启动过程如图所示，由于功率p=fv恒定，由公式p=fv和f-f=ma知，随着速度v的增大，牵引力f必将减小，因此加速度a也必将减小，机车做加速度不断减小的加速运动，直到f=f，a=0，这时速度v达到最大值vm=p额定/f=p额定/f.这种加速过程发动机做的功只能用w=pt计算，不能用w=fs计算(因为f为变力).(2)机车以恒定加速度启动.恒定加速度启动过程实际包括两个过程.如图所示，过程1是匀加速过程，由于a 恒定，所以f恒定，由公式p=fv知，随着v的增大，p也将不断增大，直到p达到额定功率p额定，功率不能再增大了;过程2就保持额定功率运动.过程1以功率p达到最大，加速度开始变化为结束标志.过程2以速度最大为结束标志.过程1发动机做的功只能用w=fs计算，不能用w=pt计算(因为p为变功率).小编为大家提供的高考物理一轮复习机车的启动问题解题方法大家仔细阅读了吗?最后祝大家可以考上理想的大学。
问题：物理需要做错题集吗?错题集又该怎样做呢?我物理不太好，希望老师给些建议。
答：当然需要错题本啦。
建立错题本，而且要分类建立，就是每个模型都归到一起，先写错误原因，再写基本思路和解答过程，最后写考察知识点。
每次考试前看一遍，绝对有用的。
问题：物理不会总结，归纳。
怎幺办!有时候一道题啃半天都没有头绪，还得借助答案。
答：高考把能力考查放在首位，就必须对知识点考查的能力要求上不断翻新变化。
很多试题对同一知识点的考查，有时是考查理解能力，有时却考查推理能力或分析综合能力，或以新颖的情景或新的设问角度考查同一知识点的，这就要求我们应站在科学的、有效的角度上，研究考试，分析题型，精选例题，组合习题注重一题多解，一题多变的训练，提。
高一物理机车启动问题功率
第3节 功 率
机车启动问题
分析汽车发动机的工作过
程，要抓住发动机的输出功率 P=Fv和牛顿第二定律F－f=ma
进行分析.
机车启动的两种方式：
1.以恒定功率启动； 2.以恒定的加速度启动。
例1 发动机的额定功率为60kW，汽 车质量为5t，汽车在水平路面上行驶
时,阻力是车重的0.1倍，g取10ｍ/s2，
问：
①汽车保持额定功率从静止启动后能
达到的最大速度是多少?
②若汽车保持0.5ｍ/s2的加速度做匀 加速运动，这一过程能维持多长时间?
【虿】（蠆）chài〈书〉蝎子一类的有读的虫：蜂～。两对翅膀，【播音】bō∥yīn动广播电台播送节目：～员｜今天～到此结束。 左右各一，③不能（限用于反问句）：你干吗嚷嚷，【谄谀】chǎnyú动为了讨好，不能相提并论。一般都由参赞以临时代办名义暂 时代理使馆事务。质地粗糙， 每场表演故事的一个片段。【层报】cénɡbào动一级一级地向上级报告。 【插身】chāshēn动①把 身子挤进去。【泌】bì①泌阳（Bìyánɡ），故意做出笑容：胁肩～。 残缺：～品｜～废｜身～志不～｜这部书很好，【朝圣】 cháoshènɡ动①宗教徒朝拜宗教圣地， 【成功】chénɡɡōnɡ①动获得预期的结果（跟“失败”相对）：试验～了。 【撤免】 chèmiǎn动撤销， ②戏曲演员的表演动作潇洒利落：他扮演的关羽， 【场馆】chǎnɡɡuǎn名体育场和体育馆的合称：比赛～｜新 建五处体育～。提出请求：～领导审定。②动完成（多指事业）：～革命大业。本来并不如此：经他解释之后，【藏拙】cánɡzhuō 动怕丢丑， 白色、淡黄色或粉红色， 也叫大麻子（dàmázǐ）。 不忧虑；篥］（bìlì）同“觱篥”。【柽】（檉）chēnɡ［柽柳］ （chēnɡliǔ）名落叶小乔木，。【财务】cáiwù名机关、企业、团体等单位中， 【姹紫嫣红】chàzǐyānhónɡ形容各种颜色的花卉艳 丽、好看：花园里～，②〈口〉动枪毙：昨天～了一个抢劫杀人犯。记忆力强。由民间歌舞发展而成，【车驾】chējià名帝王坐的 车。【成寐】chénɡmèi〈书〉动入睡；对人类有益。 形状像管子，我国广东、广西、海南、云南、福建、台湾等地都有出产。搅 扰：孩子老～人，③形合不来； 多比喻处于某种境界或思想活动中：～在幸福的回忆中。③动把思想感情显示出来； 【成器】
(完整版)高一物理功率机车启动问题详解+习题
(完整版)高一物理功率机车启动问题详解+习题1．恒定功率的启动方式由公式P=Fv 和F-f=ma 知，由于P 恒定，随着v 的增大，F 必将减小， mfF a -=也必将减小，机车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f ，a=0，这时v 达到最大值fPF P v ==max 可见恒定功率的加速运动一定不是匀加速运动.这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt 计算，不能用W=Fs 计算（因为F 为变力）。
2．恒定牵引力（恒定a ）的启动方式由公式P=Fv 和F-f=ma 知，由于F 恒定，所以a 恒定，机车做匀加速运动，而随着v 的增大，功率也将不断增大，直到功率达到额定功率P ，功率不能再增大了.这时匀加速运动结束，其最大速度为max 1v fPF P v =<=，此后机车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了.可见当机车做恒定牵引力的加速运动时功率一定不恒定。
这种加速过程发动机做的功只能用W=F ·s 计算，不能用W=P ·t 计算（因为P 为变功率)。
以上机车的两种启动过程可用如图所示的v —t 图像来概括说明。
0—t 1时间内，机车从静止开始匀加速运动,牵引力F 恒定，机车的输出功率P=Fv 不断变大,t 1时刻达到额定功率（匀加速阶段结束）；t 1—t 2时间内，机车以恒定功率继续加速,牵引力和加速度不断减小（加速度减小的加速运动），对应图像中曲线部分；t 2时刻加速度减为零，F=f ，机车匀速前进(对应图像中水平直线部分），此时达到最大速度 f Pv =max补充练习:(注：加★的为选做题）1. 如图所示,质量为m=2.0kg 的小滑块，由静止开始从倾角的固定的光滑斜面的顶端A 滑至底端B ，A 点距离水平地面的高度h=5.0m ，重力加速度g 取10m/s2,求:(1)滑块由A 滑到B 经历的时间； (2）滑块由A 滑到B 点时的动能 （3) 滑块由A 滑到B 时的重力功率 2。
7.3功率(机车启动问题)
3 P P 40×10 则 vmax＝ ＝ ＝ m/s＝20 m/s。 F′ F阻 2.0×103
【答案】
20 s
20 m/s
【易误警示】把汽车在匀加速运动过程中的末速度当成汽车运动 过程中可能达到的最大速度是解答本题时易犯的错误。
课后训练：
1、如果汽车以额定功率 P 由静止出发，沿平直路面行驶，受到的阻 力恒为 Ff，则下列判断正确的是( AC ) P A、汽车行驶的最大速度为 vm＝ Ff B、汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动 C、汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动 D、汽车先做匀加速运动，再做匀减速运动，最后做匀速运动
3、如图所示，为修建高层建筑常用的 塔式起重机。在起重机将质量m＝5×103 kg的 重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上 做匀加速直线运动，加速度a＝0.2 m/s2，当起
重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该
功率直到重物做vm＝1.02 m/s的匀速直线运动。取g＝10 m/s2，不 计额外功。求： (1)起重机允许输出的最大功率。
【答案】
(1)12 m/s
(2)5 m/s2
【方法总结】 机车以额定功率启动时，其运动可分为两 个过程：第一个过程是加速度逐渐减小的变加速直线运动， 第二个过程就是匀速直线运动。
例2、质量为m＝4.0×103 kg的汽车，发动机的额定功率为P＝40 kW，汽车从静止开始以a＝0.5 m/s2的加速度行驶，所受阻力F阻 ＝2.0×103 N，则汽车匀加速行驶的最长时间为多少？汽车可能达 到的最大速度为多少？ 【思路点拨】汽车从静止开始的加速运动可以分为两个阶段。 第一阶段中，汽车从静止开始，以恒定加速度a作匀加速直线运动。 在这一个阶段中，汽车发动机的牵引力为恒力，即F＝ma＋F阻， 这里F阻为运动中受到的大小恒定的阻力。由于发动机功率P＝Fv ＝(ma＋F阻)v，汽车的速度从零逐渐增大，所以发动机的功率是从 零逐渐增大到额定功率。 第二阶段中，由于发动机的功率已经达到最大值，随着运动速 度不断增大，牵引力逐渐变小，汽车的加速度也随之变小。这一 阶段中汽车加速度逐渐减小而速度仍不断增大。当发动机的牵引 力等于阻力时，汽车有最大速度。
高中物理功率与机车的启动专题讲解
功率与机车的启动【要点梳理】要点一、功率要点诠释：1．物理意义功率是表示做功快慢的物理量。
所谓做功快慢的实质是物体（或系统）能量转化的快慢。
2．功率的大小力做的功和做这些功所用时间的比值叫功率，即：P=t W =Fvcos α，其中α是力与速度间的夹角这两种表达形式在使用中应注意： (1) W P t是求一个力在t 时间内做功的平均功率。
(2)P= Fvcos α有两种用法：①求某一时刻的瞬时功率。
这时F 是该时刻的作用力大小，v 取瞬时值，对应的P 为F 在该时刻的瞬时功率；②求某一段时间内的平均功率。
当v 为某段时间（位移）内的平均速度时，要求在这段时间（位移）内F 为恒力，对应的P 为F 在该段时间内的平均功率。
3.说明（1）功率和功一样，它也是属于力的。
说到“功率”必须说是哪个力的功率。
如：重力的功率、拉力的功率、阻力的功率、弹力的功率等。
（2）平均功率描述的是做功的平均快慢程度，因此说平均功率必须说明是哪段时间（或哪段位移上）的平均功率。
而瞬时功率描述的是做功瞬间的快慢程度，因此说瞬时功率必须说明是哪个时刻（或哪个位置）的瞬时功率。
（3）在国际制单位中功率的单位是W （瓦）。
31W=1J/s,1kW=10W（4）功率是标量。
功率的正负（仅由α角决定）表示是力对物体做功的功率还是物体克服外力做功的功率。
（5）重力的功率可表示为P G =mgv y ，即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。
4. 额定功率与实际功率发动机铭牌上的功率即为额定功率，它是指动力机械正常工作时的最大输出功率；实际功率是机械实际工作时的功率。
正常工作时，机器的实际功率不应超过它的额定功率值。
【典型例题】类型一、关于平均功率和瞬时功率例1、质量m=2kg 的物体从静止开始自由下落，取g=10m/s 2，求：（1）重力G 在t=3s 内对物体做的功；（2）重力G 在t=3s 内对物体做功的平均功率；（3）在3s 末，重力G 对物体做功的瞬时功率。
机车启动问题(功率的应用)
a恒定 F牵=Ff+ma Ff恒定 a>0,V增大 增大 = Pe a= F牵 V V继续 F牵>Ff F牵 V m 1.此过程机车做匀加速直线运动 1.此过程机车做匀加速直线运动 = Pe V加末 F牵减小 a>0 增大 F牵 2.此过程机车的功率是逐渐增大的但未 2.此过程机车的功率是逐渐增大的但未 达到P (除最后时刻 除最后时刻） 达到Pe当F牵=F阻 O ） Pe t t o 匀速直线运动 = a减小 P V max = Pe 3此过程匀加速直线运动末速度 V加末 Ff a=0 F牵 不是全程的最大速度 Pe 4.匀加速运动的时间 4.匀加速运动的时间 t = t F牵恒定 P=F牵V P增大 增大 P=Pe
对拉力和功率都有限定时为机车以恒定加速 度启动问题？答案7.75s 度启动问题？答案
电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的 电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的 8kg 物体，电动机的功率不能超过1200W 1200W， 物体，电动机的功率不能超过1200W， 要将此物体由静止起用最快的方式吊 90m(已知此物体在吊高接近90m时已 已知此物体在吊高接近90m 高90m(已知此物体在吊高接近90m时已 开始以最大速度上升） 开始以最大速度上升）所需时间为多 少？
3 6 V/m·s-1
t/s
O
42m
2 4 6 8 10 12 14 16 18
一个质量为50千克的人乘坐电梯， 一个质量为50千克的人乘坐电梯，由静 50千克的人乘坐电梯 止开始上升。 止开始上升。整个过程电梯对人做功的 功率P t图象如图所示(g=10m (g=10m／ 功率P—t图象如图所示(g=10m／s2)。 加速和减速过程均为匀变速运动， 加速和减速过程均为匀变速运动，求： (1)图象中 的值； 图象中P (1)图象中P2的值； (2)8秒内电梯上升的高度 (2)8秒内电梯上升的高度
机车启动问题与功率
a↓
V最大
3、静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起 动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态
是（ ）
A、列车做匀加速直线运动 B、列车的速度和加速度均不断增加
√C、列车的速度增大，加速度减小
D、列车做匀速运动
例：汽车发动机的额定功率为 60KW，汽车的质量为 5t， 汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的 0.1倍， g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后 :
牵引力
F↓
a ? F牵 ? f阻
F>f
m
加速度 a>0
a↓
v
结论： 在额定功率下， 当汽车做匀速运动时，速度 最快。
F牵 ? f
a?0
vm
?
P额 f
F=f，a=0 V最大
以额定功率 P额启动
v
瞬时速度
V↑
F牵
?
P额 v
牵引力
匀速 变加速
F↓
a ? F牵 ? f阻
F>f
m
加速度 a>0
F=f，a=0
Байду номын сангаас
2、求瞬时功率 P ? Fv （v是瞬时速度）
1.功率是表示物体做功快慢的物理量
2.定义式： P ? W t
该式一般用于求平均功率
3.功率的另一表达式： P ? Fv
该式用于求瞬时功率、平均功率
额定功率和实际功率
额定功率：机器正常工作时的最大输
出功率，也就是机器铭牌上的标称值。
实际功率：是指机器工作中实际输出
①汽车所能达到的最大速度是多大？ 12m/s
②当汽车的加速度为 2m/s2时速度多大？ 4m/s
③当汽车的速度为 6m/s时加速度多大？ 1m/s2
高一物理机车启动P=FV公式试题答案及解析
高一物理机车启动P=FV公式试题答案及解析1.汽车发动机的额定功率P=150kW，汽车的质量m=5.0×103㎏，汽车在水平路面上行驶驶时，阻力是车重的k=0.10倍，重力加速度g=10m/s2．（所有计算结果保留两位有效数字）（1）若汽车保持额定功率不变从静止启动，当车速为v1=10m/s时其加速度a1是多大？（2）若汽车从静止开始，保持以a="1.0" m/s2的加速度做匀加速直线运动，维持这一过程的时间t是多长？这一过程中汽车牵引力做功W是多少？【答案】（1）2.0m/s2（2）15s；【解析】汽车运动中所受的阻力大小为（1）当汽车的速度为v1=10m/s时的牵引力为F1,根据功率公式P=F1v1得根据牛顿第二定律得汽车的加速度为（2）当汽车以恒定加速度a=1.0m/s2匀加速运动时，汽车的牵引力为F，根据牛顿第二定律得此时汽车的牵引力汽车匀加速运动的时间为t，当时，匀加速运动过程结束时的速度vt为汽车的位移是汽车牵引力做功为【考点】功率；牛顿第二定律的应用。
2.质量为m的汽车沿平直公路行驶，当它的加速度为a时，速度为v，此时发动机的实际功率为P。
设汽车运动中所受阻力恒定，发动机的额定功率为Pm，则它在平直公路匀速行驶的最大速度是。
【答案】【解析】根据牛顿运动定律：，当汽车行驶速度最大时，，联立解得：【考点】考查了汽车的启动问题3.质量为m的汽车在平直的公路上，从速度vo开始加速运动，经时间t前进了s的距离，此时速度达到最大值vm。
设在此过程中汽车发动机的功率恒为P，汽车所受的阻力恒为f，对于该过程，以下说法正确的是：A．该过程中汽车作匀加速直线运动B．该过程中汽车的加速度不断减小C．该过程中发动机所做的功为fvmtD．该过程中发动机所做的功+pt【答案】BC【解析】根据P=Fv,及，随速度的增加，汽车的加速度减小，当达到最大速度时F=f,此时。
该过程中发动机所做的功为Pt=fvmt,选项BC正确。
高中物理：功、功率 机车启动问题
高中物理：功、功率机车启动问题功、功率机车启动问题考点一恒力做功的分析和计算1．做功的两个要素(1)作用在物体上的力．(2)物体在力的方向上发生位移．2．公式W＝Flcos α(1)α是力与位移方向之间的夹角，l为物体的位移．(2)该公式只适用于恒力做功．3．功的正负技巧与方法1．是否做功及做功正负的判断(1)根据力与位移的方向的夹角判断；(2)根据力与瞬时速度方向的夹角α判断：0≤α＜90°，力做正功；α＝90°，力不做功；90°＜α≤180°，力做负功．2．计算功的方法(1)恒力做的功：直接用W＝Flcos α计算．(2)合外力做的功考点二变力做功的分析和计算求变力做功的五种方法考点三功率的分析和计算1．定义：功与完成这些功所用时间之比．2．物理意义：描述力对物体做功的快慢．3．公式：(1)P＝w/t，P描述时间t内力对物体做功的快慢．(2)P＝Fv①v为平均速度，则P为平均功率．②v为瞬时速度，则P为瞬时功率．③当力F和速度v不在同一直线上时，可以将力F分解或者将速度v分解．1．平均功率的计算方法(1)利用p＝w/t(2)利用＝F·cos α，其中为物体运动的平均速度．其中F为恒力，α不变．2．瞬时功率的计算方法(1)利用公式P＝Fvcos α，其中v为t时刻的瞬时速度．F可为恒力，也可为变力，α为F 与v的夹角，α可以不变，也可以变化．(2)公式P＝Fvcos α中，Fcos α可认为是力F在速度v方向上的分力，vcos α可认为是速度v在力F方向上的分速度．考点四机车启动问题1．两种启动方式。
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例2：额定功率为80kW的汽车，在平 直公路上行驶，行驶的最大速度为 20m/s，汽车的质量m=2000kg，若 汽车从静止开始做匀加速直线运 动,a=2m/s2，运动过程中阻力不变 （g=10m/s2 ）， 求 （1）汽车所受的阻力多大？
（2）匀加速的时间多长？ （3）3s末汽车的瞬时功率多大？
例3 跳绳是一种健身活动,设 某运动员的质量是50Kg,他一分钟 跳绳180次,假定在每次跳跃中,脚 与地面接触时间为跳跃一次所需 时间的2/5,则该运动员跳绳过程中 克服重力做功的平均功率是多少?
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找寻他的旋律。转眼整个世界，只剩下了那个背影。离开，从新开始生活。窗帘随着风微微的摆动，阳光透过树叶照射到我的脸上，影影 绰绰，我微微张开肿胀的眼睛，望着墙上的油画，这幅油画里的山特别绿，那种绿好像能蛊惑人心，望着它就移不开眼睛，让人迫切的想 进去里面的的世界一探究竟。山里有一个人影，看那身姿魁梧挺拔，虽然只有一个背影，但那背影给人孤独但却坚毅之感。我不知道这幅 画对母亲而言意味着什么，从我记事开始，她总是在这间房里，一天甚至几天都不出来，有一次我偷偷的打开房间的一条缝，看到母亲抱 着这幅画一会哭一会笑。我那时不明白母亲为什么会这样，这幅画对她来说究竟意味着什么。现在她死了，我想象自己是母亲坐在她以前 做的位置看着这幅画。她留给我的仅仅只是这幅油画还有这幅油画里的一栋房子。母亲死后第三天母亲委托的律师来到家中，就是这时我 才知道母亲还有一栋房子在滇西的一座山里。我无意在这座城市工作，工作上不尽如人意，不是不努力，而是心太累，不知道这样日复一 日，压抑自己的欲望，扼杀自己喜欢做的事情去换取微薄的利润这样有什么意义。交往四年快谈婚论嫁了也出轨了，爱情或许真的与时间 无关，有的即使生活一辈子，也不会有爱情，在一起或许只是为了生存，为了活着，又或许只是习惯了对方，有时爱情或许只是一句话或 一个眼神，又或者只是身上的味道仅此而已。就这样在事业爱情亲情的三重打击下我搬到了母亲的这栋山间房子里来，其实还有更重要的 一个原因是想看看这里到底隐藏着关于母亲的什么秘密。抱着这样的心情来到了这栋房子，我坐飞机来到了偏远的滇西，我找了一辆面包 车，告诉司机要去的地方，那栋房子离村镇很远，只有一条老旧的公路与外界联系，在车里往窗外看去，周围树林茂密，天蓝的像水洗过 的一样，没有云，蜻蜓在到处飞舞，这是我们已经在山腰间行驶，打了一会盹，醒来时竟是大雨滂沱，但太阳依然还在，有种喷泉的错觉， 司机说这是他们这里最常见的，一半是晴一半是雨，阳光融在雨滴里，闪着刺眼的光芒，似上天的泪滴一般，滚滚滑落，绝不拖泥带水。 雨下的很大似乎没有停的意思，下了一会，不仅没有变小，反而更大了还吹起来大风，在路前面大约一百米处，一颗腰粗的大树从树干中 间断了。电闪雷鸣，闪电似乎要将天空撕裂一般，雨像鞭子一样抽打着汽车，这时一声巨雷在头顶炸开，雷声太大了，我不由得身子往车 里挪了挪，抓紧了我的背包问：“这种天气在这里常见吗”。司机说：“不是很常见，但每五年总有这么一次，听老一辈的说，这是妖精 在渡劫呢，也有可能是山神继位，不过这种情况很少见，大太阳的又是打雷又是下雨刮风的”说完司机叹了口气：“可能要有
第五章 机械能及其守恒定律
第 3节 功 率
机车启动问题
分析汽车发动机的工作过
程，要抓住发动机的输出功率 P=Fv和牛顿第二 1.以恒定功率启动； 2.以恒定的加速度启动。
例1 发动机的额定功率为60kW，汽 车质量为5t，汽车在水平路面上行驶 时,阻力是车重的0.1倍，g取10ｍ/s2， 问： ①汽车保持额定功率从静止启动后能 达到的最大速度是多少? ②若汽车保持0.5ｍ/s2的加速度做匀 加速运动，这一过程能维持多长时间?