机车变速功率问题
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.。
高一物理机车启动P=FV公式试题
高一物理机车启动P=FV公式试题1.质量为m的汽车以恒定的功率P在平直的公路上行驶，汽车匀速行驶时的速率为v1，则当汽车的速率为v2（v2< v1）时，汽车的加速度为（）A．P/mv1B．P/mv2C．2P/m（v1+v2）D．P（v1--v2）/mv1v2【答案】D【解析】设汽车受到的阻力为f，则汽车匀速行驶时，牵引力等于阻力F=f；则P=fv1；当汽车的速度为v2时的加速度：，选项D正确。
【考点】牛顿第二定律的应用；功率。
2.质量为m的汽车，发动机功率恒为P，摩擦力f，牵引力F，汽车静止开始，经时间t行驶位移L时，速度达最大Vm，求发动机所做的功（）A．Pt B．fvmt C．+fL D．FL【答案】ABC【解析】发动机所做的功，故A正确；汽车启动达到最大速度时汽车的牵引力与阻力相等，根据功率的表达式得：，故B正确；根据动能定理研究汽车由静止开始到最大速度的过程，故C正确；整个F是变化的，所以牵引力的功不能用表示，故D错误。
【考点】考查了功的计算3.如图所示是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。
当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。
若电动机的额定输出功率为80W，在平直路面上行驶的最大速度为4m/s，则汽车在以最大速度匀速行驶时所受的阻力是A．16N B．40N C．80N D．20N【答案】D【解析】据题意，机车在启动过程中，受到阻力和牵引力，当牵引力和阻力相等时，机车速度达到最大，此时有：，即，故选项D正确。
【考点】本题考查机车启动过程。
4.（原创）一辆汽车在平直的水泥路面上匀速行驶，t时刻突然进入一长段平直的煤渣路面。
已知汽车在煤渣路面上行驶时的阻力大于在水泥路面上行驶的阻力。
若该汽车牵引力功率恒定，则下列描述该汽车速度v、加速度a、阻力的功率Pf和牵引力F四个物理量的大小随时间变化趋势中正确的有【答案】AD【解析】从0-t 0，汽车匀速行驶，加速度为零，牵引力和阻力相等，故牵引力功率和阻力功率相等；进入煤渣路面后，由于行驶时的阻力大于在水泥路面上行驶的阻力，即大于汽车牵引力，因此汽车开始做减速运动；由于汽车牵引力功率恒定，故牵引力增大，根据牛顿第二定律，则加速度在减小，此过程一直到牵引力和阻力相等，汽车重新做匀速运动，故A 、D 正确。
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．。
机车功率问题
一、以恒定功率启动： 以恒定功率启动：
P一定 F减小 F-f=ma a减小 由P=FV
V增大
当a=0时Vm最大，此时F=f P=fVm
v
Vm
o
t
二、以恒定的加速度启动： 以恒定的加速度启动：
F-f=ma（F不变） P增大 由P=FV V增大 当P增大到最大Pm时，不能再增大,速度V P一定 F减小 F-f=ma a减小 P =FV
m
V增大
当a=0时Vm最大，此时F=f P=f1、10吨重的汽车额定功率为 、 吨重的汽车额定功率为 120KW，在水平路面上行驶的最 ， 大速度为15m/s，则汽车所受的 大速度为 ， 阻力多大？ 阻力多大？汽车以额定功率行驶 当速度为10m/s时，汽车的加速 当速度为 时 度多大？当加速度是0.2m/s2时 度多大？当加速度是 行驶速度多大？ 行驶速度多大？
的电动机， 例3、用额定功率 、用额定功率20kw的电动机， 的电动机 匀速提升1吨中的货物 吨中的货物， 匀速提升 吨中的货物，则提升 货物的最大速度多大？ 货物的最大速度多大？若提升速 度为0.5m/s，则电动机的实际功 度为 ， 率多大？ 率多大？
4、汽车发动机的额定功率为60kw，汽 、汽车发动机的额定功率为 ， 车的质量为5t， 车的质量为 ，运动过程中所受阻力恒 为车重的0.5倍，（1） 为车重的 倍，（ ）若汽车以额定功 率启动， 率启动，汽车所能达到的最大速度是 多大？ 多大？ （2）若汽车先以恒定的加速度 ） 0.5m/s2启动，最多维持多长时间？ 启动，最多维持多长时间？
例2、汽车发动机的额定功率为 、 60kw，若汽车的总质量为 吨，在 ，若汽车的总质量为5吨 水平路面上行驶时所受阻力恒为 5000N，若汽车以 ，若汽车以0.5m/s2的加速度 由静止开始做匀加速直线运动， 由静止开始做匀加速直线运动，则 这一过程能维持多长时间？ 这一过程能维持多长时间？行驶过 程中所能达到的最大速度多大？ 程中所能达到的最大速度多大？
机车功率问题
机车功率问题1．恒定功率【例1】汽车发动机的额定功率为60KW ，汽车的质量为5T 】一辆摩托车在平直的公路上以恒定的加速度启动，已知摩托车⑴汽车以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？⑵汽车从静止开始，保持以0.5 m/s 2(3)若摩托车达到最大速度时紧急制动，设车紧急制动时的制动 力为车重的0.5倍，且其它阻力不计，求车滑行的距离。
1倍并保持不变，摩托车由静止开始匀加速 运动的前8秒内的位移为64m ，求：(g 取10m/s 2) (1)摩托车做匀加速运动时加速度的大小及发动机牵引力的大小； ，汽车在 【例2阻力为人和车重的0.1 加速度做匀加速度运动，(2)摩托车能达到的最大速率；2．恒定加速度水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，求： 这一过程能维持多长时间？【例3】电动机通过一绳子吊起质量为8 kg 的物体，绳的拉力不能超 】质量为m ＝4×103 kg 的汽车发动机的额定功率P 0＝40×103 W ，止起用最快的方式吊高90 m(已知此物体在被吊高接近90 m(2)汽车可达的最大速度v m ； (3)汽车速度为2v m /3时的加速度a ′【例5】汽车质量为5 t ，其发动机额定功率为37.5 kW ，汽车在水平道 】环保汽车将为2008年奥运会场馆服务。
某辆以蓄电池为驱动能 匀加速运动，最后匀速运动的速度为15 m/s 。
求： v =36km/h (1)汽车做匀加速运动的时间。
(2)汽车匀速运动后关闭发动机，还能滑多远？进的机械功率P 机，求汽车所受阻力与车重的比值(g 取10m/s 2)；2的加速度做匀加速直线运动， 【例4所受阻力恒为F f ＝2×103 N ，求： (1)汽车匀加速运动所用的时间t ；【例6的速度匀速行驶时，驱动电机的输入电流I =50A ，电 过120 N ，电动机的功率不能超过1200 W ，要将此物体由静 汽车从静止开始，以a 时，已开始以最大速度匀速上升)所需时间为多少？路上从静止开始起动，开始一段时间内，以加速度1.0 m/s 2做 源的环保汽车，总质量m=3000kg 。
ss4g电力机车调速方法
ss4g电力机车调速方法
电力机车调速方法
电力机车调速是通过控制电力系统中的电机来控制车速的过程。
在实际运行中，有几种常见的电力机车调速方法，分别是转速调制、电压调制和线电压调制。
1. 转速调制方法
转速调制方法通过控制电机的转速来达到调整车速的目的。
在这种方法中，通
过改变电机绕组的电流来改变转矩，从而控制电机的转速。
这种方法简单直观，但需要精确的电机参数模型和速度传感器来实现精确的调速。
2. 电压调制方法
电压调制方法通过改变电机绕组的电压来控制车速。
通过改变电机绕组的电压，可以改变电机的输出功率和转矩，从而控制车速。
这种方法相对简单，但要注意电机的输入电压变化对输出电压和转矩的影响，需要进行准确的电气参数调整。
3. 线电压调制方法
线电压调制方法是通过改变电力系统中的线电压来控制车速。
在这种方法中，
改变电力系统供电线路的电压，可以改变电机的输出功率和转矩，从而控制车速。
这种方法相对简单，但需要谨慎调整电压，避免对电力系统产生不良影响。
无论采用哪种电力机车调速方法，都需要在实际运行中进行有效的监测和调整，以确保车速调节的准确性和稳定性。
此外，考虑到能量效率和系统稳定性，还需要平衡车速调节和能量回馈的关系，以最大限度地提高电力机车的性能和效益。
以上是关于电力机车调速方法的基本介绍。
选取合适的调速方法取决于具体的
应用需求和系统特性。
不同的调速方法有其各自的优缺点，在实际应用中需要根据具体情况进行选择和优化。
机车功率问题
机车功率问题1．恒定加速度2．恒定功率机车功率问题【例2】用额定功率20kw的电动机，匀速提升1吨中的货物，则提升货物的最大速度多大？若提升速度为0.5m/s，则电动机的实际功率多大？【例1】质量为m的汽车，启动后发动机以额定功率P沿水平道路行驶，经过一段时间后将达到以速度v匀速行驶，若行驶中受到的摩擦阻力大小不变，则在加速过程中车速为v/3时，汽车的加速度大小为( ) A．3P/mv B．2P/mv C．P/mv D．0【例3】额定功率为80kW的汽车，在水平长直公路上行驶时最大速度可达20m/s，汽车质量为2×103kg。
如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度可达2m/s2。
设运动过程中阻力大小不变，试求:⑴汽车运动时所受阻力f;⑵汽车匀加速运动过程可持续的时间t′;【例3】⑶汽车启动后，发电机在第三秒末的即时功率P3;⑷汽车在做匀加速直线运动过程中，发动机所做的功W′。
【例4】一列机车的质量是5×105kg，在水平平直轨道上由静止开始匀加速启动，加速度大小为0.4m/s2。
已知机车的额定功率为3000kw，当机车由静止达到最大速率30m/s时，共用时t秒。
行驶过程中阻力恒定，则:⑴机车匀加速阶段的牵引力多大?⑵匀加速阶段机车的实际功率等于额定功率时，机车的速度多大?(3)机车由静止达到最大速度时，前进的距离是多少？1【例5】(09上海)质量为5⨯103kg的汽车在t＝0时刻速度v0＝10m/s，随后以P＝6⨯104 W的额定功率沿平直公路继续前进，经72s达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为2.5⨯103N。
求：⑴汽车的最大速度vm；⑵汽车在72s内经过的路程s。
【例6】电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，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高90m(已知此物体在被吊高接近90m时，已开始以最大速度匀速上升，g=10m/s2)求：⑴重物上升过程中的最大速度为多少？⑵物体由静止起用最快的方式吊高90m所需时间为多少？【例7】“绿色奥运”是2008年北京奥运会的三大理念之一，奥组委决定在各比赛场馆使用新型节能环保电动车，届时奥运会500名志愿者将担任司机，负责接送比赛选手和运输器材。
摩托车变速箱的性能优化与超车能力提升
摩托车变速箱的性能优化与超车能力提升在摩托车领域，变速箱的性能优化与超车能力的提升是广受关注的焦点。
摩托车变速箱的有效性能能够提供平稳的加速和顺畅的换挡，从而为骑手提供更强的超车能力和驾驶乐趣。
本文将讨论几种优化变速箱性能和提升超车能力的方法。
1. 使用高质量的机油机油在变速箱的性能中起着重要的作用。
使用高质量的机油能够减少变速箱的摩擦和磨损，提高润滑效果，从而达到优化性能的目的。
选择适合摩托车的机油品牌和类型，并定期更换，是保持变速箱性能稳定的关键。
2. 调整齿轮比调整摩托车齿轮比可以显著改善变速箱的性能。
通过更换不同比例的齿轮，可以调整摩托车在不同转速下的输出功率和扭矩。
合理的齿轮比选择能够使摩托车在加速和高速行驶时更加高效和稳定。
3. 优化离合器的调整离合器在变速时发挥着重要的作用。
适当调整离合器的位置和操作力度能够提高换挡的顺畅性和准确性。
一个好的离合器调整能够减少齿轮磨损，提高换挡的效果，使变速更加平稳、迅捷。
4. 定期检查链条和链轮摩托车的链条和链轮是传递动力的重要部件。
如果链条和链轮不正确安装或磨损，会导致变速箱性能下降，超车能力减弱。
定期检查链条的松紧度和磨损情况，并及时更换磨损的链条和链轮，可以避免这一问题的发生。
5. 选择适当的轮胎轮胎对于摩托车的性能影响不容忽视。
选择适合不同道路和气候条件的轮胎能够提供更好的抓地力和稳定性，从而优化变速箱性能和超车能力。
合适的轮胎选择不仅可以提高操控性，还可以提高摩托车在高速行驶和急刹车时的安全性。
总结起来，摩托车变速箱的性能优化和超车能力提升是一个综合性的问题，需要从多个方面入手。
合理选择机油、调整齿轮比、优化离合器调整、定期检查链条和链轮以及选择适当的轮胎，都可以对变速箱性能进行优化，并提升摩托车的超车能力。
骑手在日常使用摩托车时，应当注意这些细节，以保持变速箱的性能稳定和超车能力的提升。
通过以上方法，摩托车爱好者可以体验到更加顺畅高效的超车过程，同时也有效地延长了变速箱的使用寿命。
2020高考物理功率与机车启动问题(解析版)
2020年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 。
高三物理机车启动P=FV公式试题答案及解析
高三物理机车启动P=FV公式试题答案及解析1.我国自行研制的新一代轮式装甲车已达到西方国家第三代战车的水平，将成为中国军方快速部署型轻装甲部队的主力装备。
设该装甲车的质量为m，若在平直的公路上从静止开始加速，前进较短的距离s速度便可达到最大值vm。
设在加速过程中发动机的功率恒定为P，坦克所受阻力恒为f，当速度为v（vm>v）时，所受牵引力为F。
以下说法正确的是( )A．坦克速度为v时，坦克的牵引力做功为FsB．坦克的最大速度C．坦克速度为v时加速度为D．坦克从静止开始达到最大速度vm所用时间【答案】BC【解析】加速过程发动机功率恒为，功率不变速度逐渐增大，牵引力逐渐变小，当牵引力最小等于阻力即时，速度最大，即，选项B对。
速度时牵引力为，根据牛顿第二定律有即选项C对。
坦克速度为时，牵引力为，但牵引力不是恒力，做功不能用计算，选项A错。
坦克从静止开始达到最大速度过程牵引力逐渐减小，加速度逐渐变小，所以平均速度，所以运动时间，选项D错。
【考点】功功率2.质量为m的汽车在平直公路上行驶，发动机的功率P和汽车受到的阻力f均恒定不变。
在时间t内，汽车的速度由v0增加到最大速度vm，汽车前进的距离为s，则在这段时间内可以表示发动机所做功W的计算式为A．B．C．+fs D．【答案】AC【解析】由发动机的功率恒定，经过时间t，发动机做的功率为W=Pt，A正确；车从速度v到最大速度vm过程中，由动能定理可知:，故 +fs，C正确，所以本题选择AC。
【考点】功功率动能定理3.（15分）汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5×103 kg，运动中所受阻力的大小恒为车重的0.1倍。
（1）若汽车以恒定功率启动，汽车所能达到的最大速度是多少?当汽车速度达5m／s时的加速度多大?（2）若汽车以恒定加速度0.5m／s2启动。
则这一过程能维持多长时间?【答案】（1）12m/s 1.4m/s2（2）16s【解析】（1）最大速度时牵引所F大小等于阻力f根据，得当速度达到5m／s时，牵引力根据牛顿第二定律因此加速度（2）若汽车以恒定加速度0.5m ／s 2启动 根据牛顿第二定律， 牵引力 根据，可知达到额定功率时的速度根据，可得加速的时间【考点】机车的启动，功率4. 质量为m 的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示。
机车起动中的功率问题讲义
机车运动中的功率问题1，功率：功和完成这些功所用时间的比值，是表征物体做功快慢的物理量，是标量。
2，功率计算公式：①tWP =。
②αcos Fv P =，α为F 与物体速度v 之间的夹角。
注意：计算功率时要区分瞬时功率和平均功率问题，若v 为平均速度，则为平均功率，若为瞬时速度，则为瞬时功率。
3，机车的两种特殊运动（1）以恒定的功率P 起动：机车以恒定的功率起动后，若运动过程中所受阻力f 不变，由于牵引力F=P/v ，随v 增大，F 减小。
根据牛顿第二定律mfmv P m f F a -=-=，当速度v 增大时，加速度a 减小，做加速度减小的加速运动。
到F=f 时，a 减小至零，速度达到最大值做匀速直线运动，fPv m =。
可用下面的图框来表示，其图像如下图右。
（2)以恒定的加速度a 起动：由mfF a -=可知，当加速度a 不变时，发动机牵引力F 恒定，再由v F P ⋅=知，F 一定，发动机实际输出功率P 随v 的增大而增大，但当P 增大到额定功率后就不再增大，此后，发动机保持额定功率不变，v 继续增大，牵引力减小，直至F=f 时，a=0，车速达到最大值，v m =P 额/f ，此后作匀速运动。
在P 增至P 额之前，车匀加速运动，持续时间为()af ma P a F P a v t +=⋅==额额00，这个v 0必定小于v m ，它是车的功率增至P 额之时的瞬时速度。
计算时，先算出F ，F-f=ma ，再求出FP v 额=0，最后根据at v =0求出t 。
在P增至P 额之后，为加速度减小的加速运动。
直至达到v m ，可用下面的图框表示，其图像如右图。
4，判断力F 做功的正负（1）利用力F 与物体速度v 之间的夹角情况来判断，设其夹角为θ，若θ=900，则力对物体不做功；若θ<900，则力F 对物体做正功；若900<θ<1800，，力F 对物体做负功。
（2）根据物体的能量是否变化来判断，若其能量变化，则必有力对物体做功。
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
高一物理机车启动P=FV公式试题1.一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×103kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。
若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s2。
达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。
汽车的最大行驶速度 m/s；汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间 s。
g=10m/s2【答案】40 35【解析】汽车的最大行驶速度为,匀加速运动时汽车的牵引力为,汽车匀加速所能达到的最大速度为，汽车从匀加速达到最大速度，到匀速运动的过程根据动能定理，解得t=35s【考点】机车在恒定的牵引力及恒定功率下的启动及动能定理。
2.把动力装置分散安装在每节车厢上，使其既具有牵引动力，又可以载客，这样的客车车辆叫做动车。
而动车组是几节自带动力的车辆（动车）加几节不带动力的车辆（也叫拖车）编成一组，如右图所示，假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比，每节动车与拖车的质量都相等，每节动车的额定功率都相等。
若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为120km/h，则9节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为A．120km/h B．240km/h C．360km/h D．480km/h【答案】C【解析】在机车启动过程中，当阻力等于牵引力时，速度最大，故有：1节动车加3节拖车编成的动车组中，额定功率为，阻力为，故根据公式，有9节动车加3节拖车编成的动车组中，额定功率为，阻力为，故根据公式，有故选C【考点】考查了机车启动点评：关键是知道当阻力等于牵引力时，速度最大，3.为减少二氧化碳排放，我国城市公交推出新型节能环保电动车，在检测某款电动车性能的实验中，质量为 8×102 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为 15 m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F－图，如图所示(图中 AB、BO 均为直线)．假设电动车行驶中所受的阻力恒定，则（）A．AB过程电动车做匀加速运动B．BC过程电动车匀加速运动C ．BC 过程电动车的牵引力的功率恒定D ．电动车在B 点速度为v m =3m/s 【答案】ACD【解析】在AB 过程中牵引力F 不变，随着速度的倒数逐渐减小，速度逐渐增大，可以判断AB 过程为初速度为零的匀加速直线运动，选项A 正确；在BC 过程由，F-图像的斜率表示功率，因此在此过程中汽车做的是额定功率运动，选项B 错误；选项C 正确；当速度最大时，牵引力等于阻力，最大速度为15m/s ，此时牵引力为400N ，因此阻力为400N ，额定功率为，在B 点刚好增大到额定功率，此时速度为，选项D 正确；故选ACD【考点】考查机车启动点评：本题难度中等，本题首先要读懂图象，根据图象分析电动车的运动情况是解题的关键4. 低速载货汽车质量为5.0×103kg ，其发动机的额定功率为3.75×104W ，汽车在平直道路上从静止开始启动，开始一段时间内，以1 m ／s 2的加速度做匀加速直线运动，最终达到的最大速度为15m ／s ，假设它运动中所受阻力大小恒定，求： (1)汽车运动中所受的阻力； (2)汽车匀加速运动的时间。
专题3.2 功率与机车启动问题(解析版)
2020年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 cosα，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 cosα，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Pt图象和vt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 ＝P F 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 ＝PF ＜v m ＝P F 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 (0v 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 。
功率与速度的关系机车启动问题课时作业-2021-2022学年高一下学期物理人教
人教版高一物理必修第一册课时作业第1节第4课时功率与速度的关系机车启动问题一、单项选择题1、质量为m的汽车,启动后沿平直路面行驶,如果发动机的功率恒为P,且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定,汽车能够达到的最大速度为v,那么当汽车的加速度为时,汽车的速度大小为( )A. B.C. D.2、设河水阻力跟船的速度的平方成正比，若船匀速运动的速度变为原来的2倍，则船的功率变为原来的( )A.2倍 B．2倍C．4倍 D．8倍3、2018年12月,速度可达350 km/h的“复兴号”新型动车组首次公开亮相,如图所示。
设动车运行时受到的阻力与速度成正比,若动车以速度v匀速行驶,发动机的功率为P。
当动车以速度2v匀速行驶时,发动机的功率为( )A.PB.2PC.4PD.8P4、一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v1时，起重机的功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v2匀速上升，重物上升的高度为h，则整个过程中，下列说法正确的是( )A.钢绳的最大拉力为P v2B.钢绳的最大拉力为mgC.重物匀加速的末速度为PmgD.重物匀加速运动的加速度为Pmv1－g5、质量为400 kg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与速度的倒数的关系如图所示,已知图线斜率k数值大小为400,则( )A.赛车速度随时间均匀增大B.赛车加速度随时间均匀增大C.赛车运动时发动机输出功率为160 kWD.图中b点取值应为0.01,其对应的物理意义表示赛车的最大速度为160 km/h6、如图所示，一质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑，下滑时离地面的高度为h，当物体滑到斜面底端时，重力的即时功率为( )A．mg2gh B．mg2gh sinθC．mg2ghcosθ D．mg2ghsin2θ7、如图所示，以恒定功率行驶的汽车，由水平路面驶上斜坡后，速度逐渐减小，则汽车在斜面上行驶时( )A．牵引力增大，加速度增大B．牵引力增大，加速度减小C．牵引力减小，加速度增大D．牵引力减小，加速度减小8、如图甲所示，水平面上的物体在水平向右的拉力F作用下，由静止开始运动，运动过程中，力F的功率恒为P.物体运动速度的倒数1 v与加速度a的关系如图乙所示(图中v0，a0为已知量)，则下列说法正确的是( )A ．物体所受阻力大小为2P v 0B ．物体的质量为P a 0v 0C ．运动过程中的拉力F 逐渐变大D ．物体加速运动的时间为v 0a 0二、多项选择题9、如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图像,从t 1时刻起汽车的功率保持不变。
摩托车变速箱的传动效率和热效率评估
摩托车变速箱的传动效率和热效率评估摩托车作为一种受欢迎的交通工具，其性能表现和燃油效率一直备受关注。
而摩托车变速箱作为摩托车传动系统的核心组成部分之一，对于摩托车的传动效率和热效率有着重要影响。
本文将对摩托车变速箱的传动效率和热效率进行评估和探讨。
首先，我们先来了解一下摩托车变速箱的基本原理和构造。
摩托车的变速箱主要由主轴、副轴、齿轮、离合器和传动齿轮等组成。
当骑手换挡时，离合器将发动机与变速箱分离，通过操作变速杆，摩托车实现不同档位的传动比。
摩托车变速箱的工作原理可以说是通过齿轮的不同组合来实现不同的传动比，从而满足不同车速和动力需求。
摩托车的传动效率是指变速箱将发动机输出的动力传递给后轮的能力。
传动效率是通过齿轮的摩擦和动力损失来衡量的。
直接驱动模式下，传动效率较高，因为发动机的动力直接传递给变速箱中的齿轮，损失较小。
而采用任何变速比的变速箱传动方式都会引起不同程度的能量损失。
一般来说，摩托车变速箱的传动效率在80%至90%之间。
在传动效率评估中，关键的指标是机械效率和总的传动效率。
机械效率是指传动过程中摩擦和机械损失占总动力输出的比例。
而总的传动效率包括机械效率和离合器效率等因素。
通过测试和计算，可以准确评估摩托车变速箱的传动效率。
然而，并非所有的摩托车变速箱都具有相同的传动效率。
不同厂家、不同型号和不同设计的摩托车变速箱其传动效率也会有所不同。
此外，变速箱的磨损程度、润滑油的种类和质量以及齿轮的制造工艺等也会对传动效率产生一定影响。
因此，在评估摩托车变速箱的传动效率时，需要综合考虑多种因素，进行准确的测试和计算。
另一方面，考虑到摩托车在行驶过程中会产生大量的热量，热效率也是评估摩托车变速箱的重要指标之一。
摩托车引擎的燃烧过程会产生大量热能，其中一部分会通过传动系统散发到空气中，而另一部分则会被吸收到变速箱和其他传动零部件中。
因此，摩托车变速箱的散热设计和传热效率对摩托车性能和可靠性有着重要影响。
如何正确使用摩托车变速箱提高驾驶效果
如何正确使用摩托车变速箱提高驾驶效果摩托车是一种便捷、灵活的交通工具，而改变它的速度则依靠变速箱来实现。
正确使用摩托车变速箱可以提高驾驶效果，使驾驶更加流畅和安全。
本文将介绍摩托车变速箱的基本原理，以及如何正确使用变速箱来提高驾驶效果。
一、摩托车变速箱的基本原理摩托车变速箱是通过改变齿轮比来实现速度的转变。
齿轮比是指引擎输出转速和车轮转速之间的比例关系。
较低的齿轮比可以提供更多的动力，适用于起步和爬坡。
而较高的齿轮比可以提供更高的速度，适用于平坦路段或高速行驶。
摩托车的变速箱通常具有多个前进挡位和一个倒挡。
一般而言，摩托车的变速箱布局为“1-N-2-3-4-5-6”，其中“1”代表一挡，后面的数字依次表示二挡到六挡。
二、正确使用摩托车变速箱的技巧1. 冷启动前先预热变速箱：在启动摩托车之前，可以踩下离合器，将变速杆挂入“N”档，先预热变速箱。
这样可以减少变速箱磨损，延长使用寿命。
2. 合理选择挡位：在摩托车行驶过程中，选择合适的挡位非常重要。
起步时，应选择一挡。
在低速行驶时，应保持在一到三挡，以获得更好的加速性能。
而在高速行驶时，可以选择较高的挡位，以降低引擎转速，减少油耗。
3. 平稳换挡：进行换挡操作时，应该保持平稳和连贯。
在加油时快速提升挡位，而在减速时缓慢降低挡位。
同时，换挡时应将油门踏板适度松开，以减少压力和磨损。
通过平稳的换挡操作，可以确保驾驶的流畅性和稳定性。
4. 注意转速范围：在驾驶摩托车时，应该留意引擎的转速。
当转速过低时，摩托车可能会有抖动和无力的表现。
而当转速过高时，摩托车的燃料消耗会增加，同时对引擎和变速箱会造成较大的负荷。
因此，应根据摩托车的具体型号和车况，合理控制转速。
5. 利用离合器：摩托车变速箱使用离合器来断开引擎和变速箱之间的连接。
在起步时，离合器应完全握住，以确保平稳起步。
在换挡时，应适度松开离合器，允许齿轮在换挡过程中匹配。
正确利用离合器可以提高换挡的顺畅性和流畅性。
机车变速功率问题
【例2】 列车在恒定功率机车的牵引下，从车站出发行驶5分钟，速度达到 20 / ，那么在这段时间内，列车行驶的路程 20m/s 那么在这段时间内 列车行驶的路程( ) A.一定小于3km B.一定等于3km C.一定大于3km D.不能确定
【例3】汽车发动机的功率为100kw其总质量为5t．在水平路面上行驶时，所 受阻力恒为5.0 ×103N ⑴汽车所能达到的最大速度 ⑵计算速度为10m/s时机车加速度，以及加速度为3m/s2 的速度 ⑶若汽车以0.5m／s,的加速度由静止开始与加速运动 这一过程能维持 多长间？
2
1
【例5】在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为800kg的电动车由静止开 始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程 中 同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出图像 中不同时刻电动车的牵引力 并描绘出图像 ．假设电 假设电 动车行驶中所受的阻力恒定，求此过程中 (1)电动车的额定功率； 电动车的额定功率 (2)电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2m/s？
【例4】汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0． t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功 率继续行驶 到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动 率继续行驶，到 时刻 汽车 恢复 匀速直线 动(设阻力不变 力 变)。下 面几个关于牵引力F速度v 变化的图象中正确的是( )
机车变速功率问题
机车变速时动力学知识总结 【例1】 按额定功率行驶的汽车，所受地面的阻力保持不变，则( A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大 汽车加速行驶时 牵引力 变 速度增大 B．汽车可以做匀加速运动 C．汽车加速行驶时，加速度逐渐减小，速度逐渐增大 D．汽车达到最大速度时，所受合力为零 汽车达到最大速度时 所受合力为零 )
浅谈机车和发电机的功率是否突变
浅谈机车和发电机的功率是否突变江津中学 陈先国摘要：实际机车的功率到底变不变？机车功率与油门的关系。
发电机的输送功率到底变不变关键词：机车功率 发电机的功率一．机车功率的困惑例题：某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究。
他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为v —t 图象，如图所示（除2s —10s 时间段图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）。
已知在小车运动的过程中，2s —14s 时间段内小车的功率保持不变，在14s 末停止遥控而让小车自由滑行，小车的质量为1.0kg ,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变。
求：（1）小车所受到的阻力大小；（2）小车匀速行驶阶段的功率；（3）小车在加速运动过程中位移的大小．解：（1）在14s-18s 时间段 tv a ∆= 由图象可得： 2206/ 1.5/1418a m s m s -==-- F f =ma=1.0×1.5N=1.5N（2）在5s-7s 小车作匀速运动，牵引力F =F fP=Fv =1.5×6W=9W（3）速度图象与横轴之间的“面积”的数值等于物体运动的位移大小0-2s 内 m m x 332211=⨯⨯= 2s-10s 内根据动能定理 212222121mv mv x F Pt f -=- 解得 x 2=39m∴开始加速过程中小车的位移大小为x = x 1+x 2=42m注意：原题中可得0－2s 做匀加速直线运动，牵引力不变，由P=Fv 得速度增大，功率增大。
2s 后小车的功率保持不变。
实际机车的运动可能吗？机车的功率到底变不变？则需先弄懂机车功率与油门的关系。
1. 发动机功率参数P = F V ＝2π×扭矩(Nm)×转速(rpm)/60（扭矩、转速与功率 的关系可理解成 长、宽与面积的关系），通常以发动机为动力的油门并不等同于输出的转矩或者功率：一般参数标示的都是发动机最大功率与所处在的转速(功率大小代表了一台车的最高行驶速度)v /m ·s -1t /s发动机扭矩：一般参数标示的都是发动机最大扭矩与所处在的转速(扭矩大小代表了一台车的加速性能与爬坡能力)发动机转速：指的是发动机曲轴的转速，一般使用多少转每分钟(与变速箱连接，代表与车速有关)发动机的功率是由能量决定的。
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【例4】汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，牵引力为F0． t1时刻，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功 率继续行驶 到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动 率继续行驶，到 时刻 汽车 恢复 匀速直线 动(设阻力不变 力 变)。下 面几个关于牵引力F速度v 变化的图象中正确的是( )
【例6】完全相同的两辆汽车，以相同速度在平直的公路上并排匀速行驶，当 它们从车上轻推下质量相同的物体后，甲车保持原来的牵引力继续前 进 进，乙车保持原来的功率继续前进，一段时间后 车保持原来的功率继续前进 段时间后 A．甲车超前 B．乙车超前 乙车超前 C．仍齐头并进 D．先是甲车超前，后乙车超前 先是甲车超前 后乙车超前
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【例7】 一列火车在机车牵引下沿水平轨道行驶,经过时间t,其速度由0增大到最 大.已知列车总质量为M,机车功率P保持不变,列车所受阻力f为恒力.求 ：这段时间内列车通过的路程 这段时间内列车通过的路程.
【例8】在一次抗洪抢险活动中，解放军某部队利用直升机抢救一名落水群众 。静止在空中的直升飞机上，电动机通过悬绳将落水群众从离飞机 90 处的洪水中吊到机舱里。已知此落水群众的质量为 90m 处的洪水中吊到机舱 知此落水群众的质量为80kg 80 ，吊绳的 吊绳的 拉力不能超过1200N，电动机的最大输出功率是12kW。为尽快把落水 群众安全救起 操作人员用最快的吊起方式 落水群众到达机舱时速 群众安全救起，操作人员用最快的吊起方式。落水群众到达机舱时速 度可按最大速度近似处理。 求这一过程所用的时间 。(7.75s)
【例2】 列车在恒定功率机车的牵引下，从车站出发行驶5分钟，速度达到 20 / ，那么在这段时间内，列车行驶的路程 20m/s 那么在这段时间内 列车行驶的路程( ) A.一定小于3km B.一定等于3km C.一定大于3km D.不能确定
【例3】汽车发动机的功率为100kw其总质量为5t．在水平路面上行驶时，所 受阻力恒为5.0 ×103N ⑴汽车所能达到的最大速度 ⑵计算速度为10m/s时机车加速度，以及加速度为3m/s2 的速度 ⑶若汽车以0.5m／s,的加速度由静止开始与加速运动 这一过程能维持 多长间？
机车变速功率问题
机车变速时动力学知识总结 【例1】 按额定功率行驶的汽车，所受地面的阻力保持不变，则( A．汽车加速行驶时，牵引力不变，速度增大 汽车加速行驶时 牵引力 变 速度增大 B．汽车可以做匀加速运动 C．汽车加速行驶时，加速度逐渐减小，速度逐渐增大 D．汽车达到最大速度时，所受合力为零 汽车达到最大速度时 所受合力为零 )
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【例5】在检测某款电动车性能的某次实验中，质量为800kg的电动车由静止开 始沿平直公路行驶，达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程 中 同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出图像 中不同时刻电动车的牵引力 并描绘出图像 ．假设电 假设电 动车行驶中所受的阻力恒定，求此过程中 (1)电动车的额定功率； 电动车的额定功率 (2)电动车由静止开始运动，经过多长时间，速度达到2m/s？