以恒定加速度启动
机车启动问题的分析
机车启动问题的分析
1．两种启动方式的比较
v ↑⇒F ＝P 不变
v ↓
⇒a ＝F －F 阻
m ↓
2.三个重要关系式
(1)无论哪种运行过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即v m ＝P F min ＝P
F 阻
(式
中F min 为最小牵引力，其值等于阻力F 阻)．
(2)机车以恒定加速度启动的运动过程中，匀加速过程结束时，功率最大，速度不是最大，即v ＝P F ＜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：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大小．
3.分析机车启动问题时的注意事项
(1)在用公式P ＝Fv 计算机车的功率时，F 是指机车的牵引力而不是机车所受到的合力． (2)恒定功率下的加速一定不是匀加速，这种加速过程发动机做的功可用W ＝Pt 计算，不能用W ＝Fl 计算(因为F 是变力)．
(3)以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定，这种加速过程发动机做的功常用W ＝Fl 计算，不能用W ＝Pt 计算(因为功率P 是变化的)．。
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。
专题-物理-L40-汽车启动问题——以恒定加速度启动
以恒定加速度启动
一、机车的两种功率 1、额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标定值。 2、实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率。 3、注意：机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于
额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超 过额定功率。 ４、机车的功率、机车的牵引力与速度间的制约关系：P＝F v
设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历的时间为t1，
有：P0＝Fv1
F－mg＝ma
v1＝at1
联立以上各式并代入数据，得t1＝5 s
t＝2 s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，
则有 v2＝at
P＝Fv2
联立以上各式并代入数据，得P＝2.04×104 W.
例题4 电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体，绳的拉力不能超过120 N，电动 机的功率不能超过1200 W，要将此物体由静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时，已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少？
可得： t=5s （3）由P=Fv ④ v=at ③
可得：P=4.8×104W （4）由W=Fs ⑤ s=1/2 at2 ⑥
可得：W=2×105J
例题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？
(1)起重机允许输出的最大功率．
(2)重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率．
解析：(1)设起重机允许输出的最大功率为P0，重物达到最大速度时， 拉力F0等于重力，有 P0＝F0vm，F0＝mg
高中物理机车启动问题
电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的 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 高90m(已知此物体在吊高接近90m时已 开始以最大速度上升）所需时间为多 少？
若对拉力无限定时为机车以恒定功率启动（答 案为6.75s)
3
6 V/m· -1 s
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，由静 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／s2)。 加速和减速过程均为匀变速运动，求： (1)图象中P2的值； (2)8秒内电梯上升的高度
如图所示,电动机牵引一根原来静止的长L为1m,质 量m为0.1kg的导体棒MN上升,导体棒的电阻R为1Ω, 架在竖直放置的框架上,它们处于磁感应强度B为 1T的匀强磁场中,磁场方向与框架平面垂直.当导 体棒上升h=3.8m时,获得稳定的速度,导体棒上产 生的热量为2J,电动机牵引棒时,电压表、电流表 的读数分别为7V、1A,电动机内阻r为1Ω,不计框 架电阻及一切摩擦,求： （1）棒能达到的稳定速度； （2）棒从静止至达到稳定 速度所需要的时间。
恒定功率启动比恒定加速度启动先达到 最大速度，则恒定功率启动更省时间？
水平地面上停放着质量M=200kg的平板小车，通过 水平轻绳由远处的卷扬机牵引，车上放一质量 m=50kg的物块，设物块与平板车之间及平板车与 地面之间的动摩擦因数均为0.4，一直卷扬机的工 作电压U=250V，最大输入电流为20A，机械效率 =80%,开动卷扬机，使小车从静止开始运动（最大 静摩擦力按滑动摩擦力计算）则： 1）为保证运动中物块与小车始终保持相对静止， 则卷扬机对小车牵引力最大不能超过多少？ 2000N
常见的两种机车启动问题
微专题29 机车启动问题【核心要点提示】 两种启动方式的过程分析：v ↑⇒F ＝P 不变v ↓⇒a ＝F －F 阻m↓ 【微专题训练】【例题1】(2018·山东省济南市高三期末)登陆艇是当今世界上最大的气垫登陆艇，主要用于投送登陆部队，为滩头部队提供火力支援，另外也可以执行布雷任务，拥有强悍的运力。
某重型气垫船，自重达5.0×105kg ，最高时速为108km/h ，装有额定输出功率为9000kW 的燃气轮机。
假设该重型气垫船在海面航行过程所受的阻力F f 与速度v 满足F f ＝kv ，下列说法正确的是 ( B )A ．该重型气垫船的最大牵引力为3.0×105NB ．从题中给出的数据，可算出k ＝1.0×104N·s/mC ．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为3.0×105ND ．以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船发动机的输出功率为4500kW[解析] 气垫船的最高速度为v ＝108km/h ＝30m/s 。
在额定输出功率下以最高时速航行时，根据P ＝Fv 得：气垫船的牵引力为：F ＝P v ＝9×10630＝3.0×105N ，此时匀速运动，由P ＝Fv 知，在速度达到最大前，F ＞3.0×105N ，即气垫船的最大牵引力大于3.0×105N 。
故A 错误；气垫船以最高时速匀速运动时，气垫船所受的阻力为：f ＝F ＝3.0×105N ，根据f ＝kv 得：k ＝3.0×10530N·s/m ＝1.0×104N·s/m ，故B 正确；以最高时速一半的速度匀速航行时，气垫船所受的阻力为：f ′＝k v 2＝12f ＝1.5×105N ，此时气垫船发动机的输出功率为：P ′＝F ′v 2＝f ′v2＝1.5×105×15W ＝2250kW ，故CD 错误。
恒定功率启动和恒定加速度启动的区别
提醒大家，还要注意两种加速运动过程的最大速度的区别。
当汽车（或者摩托车）从静止开始沿水平面启动过程，有两种不同的加速启动模式，分别是以恒定功率加速和以恒定加速度（牵引力）启动。但分析时采用的基本公式都是P=Fv和F-f =ma。
我们先来说汽车以恒定功率启动模式。由上面讲到的基本公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，随着v的增大，F必将减小，a也必将减小。故当汽车刚刚启动时候，由于速度接近于零，所以这个时候汽车的加速度非常大。但是随着速度被加上去，牵引力开始逐渐变小，汽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。通过整个过程的分析，我们可以发现恒定功率启动的加速模式必然不是匀加速。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）。
我们再来探讨恒定加速度（牵引力）启动模式。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽车做匀变速直线运动。为了保持汽车匀变速运动，即随着v的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率Pm，功率不能再增大了（因为已经增大到了最大值）。这时匀加速运动结束，此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加速运动了，这种模式和上面讲到的一致。通过分析可见，恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。在匀加速过程中，发动机做的功只能用W=Fs计算，不能用W=Pt计（因为P为变功率）。
机车的两种启动方式
机车的两种启动方式机车启动通常有两种方式，即以恒定功率启动和以恒定加速度启动．1.机车以恒定功率启动的运动过程机车达到最大速度时， a＝0，F＝f ，P＝Fv m＝fv m，这一启动过程的 v－t 图象如图所示．2.机车以恒定加速度启动的运动过程这一运动过程的v－t 图象如图所示．(1)机车以恒定加速度启动时，先后经过两个过程，匀加速结束时的速度并未达到整个过程的最大速度 v m，只是达到匀加速度阶段的最大速度．(2)在 P＝Fv 中，因为 P 为机车牵引力的功率，所以对应的 F 是牵引力并非合力．汽车的质量为 2 000 kg，汽车发动机的额定功率为80 kW，它在平直的公路上行驶时所受的阻力是 4 000 N ，试求：(1)汽车保持额定功率从静止启动后达到的最大速度是多少(2)若汽车以 2 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，可维持多长时间[ 思路点拨 ]解答本题时应把握以下两点：(1)汽车匀速运动时的速度，是该功率下汽车所能达到的最大速度．(2)匀加速运动结束时 P＝P 额．[ 解析 ]当汽车速度最大时，汽车做匀速直线运动．可根据受力平衡求出牵引力，再根据 P＝Fv 求出最大速度；在汽车的匀加速运动过程中，牵引力恒定，功率在变大，直到达到额定功率为止．P(1)汽车以额定功率运行，其牵引力为 F＝v汽车达到最大速度后做匀速直线运动，所以F＝fP P 80×103v max＝F＝f ＝4 000m/s＝20 m/s.(2)汽车以恒定加速度启动后 F′－ f ＝ma所以 F′＝ f ＋ma＝(4 000＋2 000×2) N＝8 000 N.匀加速运动可达到的最大速度为P80×103v max′＝F′＝8 000m/s ＝ 10 m/s.v max′10所以匀加速运动的时间t ＝a＝2s＝5 s.[ 答案 ] (1)20 m/s(2)5 s解决汽车的启动问题，首先要明确属于恒定功率启动还是恒定加速度启动，其次要明确所求解的问题属于哪个阶段．若以恒定加速度启动，汽车先做匀加速运动，当功率达到额定功率后，汽车做变加速运动．2. 质量为2 t的汽车，发动机的牵引功率为30 kW ，在水平公路上，能达到的最大速度为15 m/s ，则当汽车的速度为10m/s时的加速度为 ()A ． m/s 2B ．1 m/s 2C ． m/s 2D ．2 m/s 2解析：选 A. 当 v ＝15 m/s 时，汽车所受牵引力 F 与阻力 f 相等，P 30×1033由 P ＝Fv 得 f ＝F ＝v ＝ 15 N ＝2×10 N ；当 v ′＝ 10 m/s 时，其P 30×103 3 牵引力为 F ′＝ v ′＝ 10 N ＝3×10 N ，由牛顿第二定律得 a ＝F ′－ f 3×103－2×103 2 2m ＝ 2×103 m/s ＝ m/s .。
机车恒定以恒定加速度启动规律
机车恒定以恒定加速度启动规律物理知识点问答【问：机车恒定以恒定加速度启动规律？】答：在刚一段时间内机车能够以恒定的加速度开始启动，功率是逐渐增加的。
功率大小可根据公式P=Fv，F-f=ma，v=at来分析。
一般来说，额定功率就是最大功率，当满足额定功率P0=（ma+f）*at时，物体就不会在以a加速，因为额定功率已经最大了。
如果保持额定功率一段时间，机车的运动模式依然是加速的，只不过加速度逐渐减小。
【问：什么时候用动量守恒定律？】答：动量守恒定律的应用是有前提的，其条件是整个系统在要研究的方向上不受外力作用，只有内部“彼此之间的力”作用引起动量的“转移”。
比如，碰撞过程，人在船上走的模型，用弹簧连接起来的两球，子弹穿透木块等等，在这系情况下，系统整体的动量都是守恒的。
【问：电势高低取决于什么？】答：距离正电荷近的地方电势高，距离负电荷近的地方电势低。
沿着电场线的方向，电势是逐渐降低的。
电势与电场强度类似，是电场自身的特性，与检验的正负电荷无关。
【问：动能定理提到的合外力包括重力吗？】答：动能定理中所述的合外力当然包括重力、弹力和摩擦力了，是物体所受的所有的力的综合效果，所有说是合外力。
要提醒同学们，应用动能定理时，不能和机械能守恒定律的概念相混淆，机械能守恒条件是只有重力、弹力做功，必须研究这一的一个过程。
两者使用前提不一样，动能定理相对而言，更多是在分析某一个物体的运动情况。
【问：怎么克服忘事的毛病？】答：知识容易忘，记得不牢固，说明你复习不够及时。
相对其他科目来说，物理知识比较抽象，听懂了不代表理解了，理解了不代表记住了，所以在课下要多下功夫温习，才能把知识彻底搞扎实。
很多学生总是太自信，总觉得掌握了，到了考场上才发现自己并没有掌握好，典型的眼高手低。
机车恒定加速度启动规律
机车恒定加速度启动规律
物理知识点巩固
【问：机车恒定加速度启动规律？】
答：在刚一段时间内机车能够以恒定的加速度开始启动，功率是逐渐增加的。
功率大小可根据公式P=Fv，F-f=ma，v=at来分析。
一般来说，当满足额定功率Pe=（ma+f）*at时，物体就不会在以a加速，因为额定功率已经最大了。
如果保持额定功率一段时间，机车的运动模式依然是加速的，只不过加速度在逐渐减小。
【卫星在轨道上加速是什么意思？】
】
回答：这一点很难理解，不能根据表面意思理解。
要知道，卫星加速是加能量，总能量变大，这就意味着半径R变大，最终的结果是v变小了，所以，这个加速加的是能量，并不是速度。
加速，反而让速度变小了。
【问：电磁炮的工作原理？】
答：电磁炮能量源于电能，利用安培力作用，使炮弹加速。
电流由电源和内阻决定，所受磁场的安培力F=BIL，在轨道内加速后飞出。
【问：万有引力定律什么时候等于向心力？】
答：只有自由围绕某星体运行的星体所受的万有引力才等于向心力。
比如，地球赤道上的某个石块，虽然也在围绕地心旋转，万有引力只有很小的一部
分充当了向心力，大部分都提供给了重力。
【问：复杂物理过程问题的处理思路？】
答：仔细审题，观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。
分析各个过程的特征需仔细分析每个过程的约束条件，起始状态与结束状态，如物体具体的受力情况、状态参量等，以便运用相应的定理、定律逐个进行分析。
过程和过程之间的联系，则可从物体运动的速度、位移、时间等方面去寻找相应的关系式。
机动车辆启动过程的几种图象分析
机动车辆启动过程的几种图象分析机动车辆的启动方式大致有两种：一种是以恒定功率启动，另一种是以恒定加速度启动。
因为机动车启动过程问题涉及到受力分析、牛顿运动定律、运动学公式、动能定理以及功率计算等方面的知识点，也是联系实际、解决实际生活、工农业生产的典型问题。
更重要的是大多数试题往往结合相关图象进行考查。
这类题目文字叙述给出的已知条件较少，往往要求从图象中获取相关信息一、过程分析：以水平面上机动车的启动为例，假设机车在启动过程中所受的地面摩擦阻力和空气阻力恒定不变，在分析的过程中涉及的公式有：；；在匀加速运动阶段、；在达到额定功率以后。
以上各式中：表示机车发动机功率，即机车发动机牵引力的功率，为机车启动的加速度，表示机车牵引力，并不表示机车受到的合外力，表示以额定功率运动过程的牵引力做功。
所以可以得出，机车的启动过程有以下两种方式：1．以恒定加速度启动：汽车先做初速为零的匀加速直线运动，当发动机功率达到额定值时做加速度逐渐减小的变加速直线运动，直到加速度减小到零时开始做匀速直线运动。
2．以恒定功率启动：先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，直到加速度减小到零时开始做匀速直线运动。
二、实例分析：机动车的启动过程涉及到的图象有：图象、图象（为发动机的牵引力）、图象（为发动机功率）、图象、图象等。
1．和图象：这两类图象反应了机动车在启动过程中速度和发动机功率随时间的变化情况，是最常见的、较易分析的图象类型。
【例1】汽车在平直的公路上由静止启动，图象甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图象乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。
设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。
求：(1)汽车受到的阻力和最大牵引力；(2)汽车在做变加速运动过程中的位移。
【分析】(1)从图象可以看出，汽车在做初速度为零的匀加速运动，在做加速度减小的变加速运动，后做匀速运动。
汽车做匀加速运动的最大速度，而最终做匀速运动的速度，从图象可以看出，汽车的额定功率。
芜湖市第一中学高考物理复习 第六章 第讲 机车启动的两种方式教案
机车启动的两种方式班级__________ 座号_____ 姓名__________ 分数__________一、知识清单1．机车功率P=Fv（1)F是机车的牵引力，不是机车的合力。
（2)在水平面上：匀速行驶时，F=f；加速行驶时，F-f= ma.（3）有的问题中f大小恒定，有的问题中f与速率有关f=kv(或kv2）。
2．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、v－t图象和F－t图象如图所示:3．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、v－t图象和F－t图象如图所示：4．三个重要关系式(1）机车以恒定功率运行时,牵引力做的功W＝Pt。
由动能定理：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大小。
（2）机车以恒定加速度启动的运动过程中,匀加速过程结束时，功率达到最大，但速度没有达到最大,即v＝错误!<v m＝错误!。
（3)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＝错误!＝错误!(式中F min为最小牵引力，其值等于阻力F 阻）.5．倾斜、竖直机车启动问题上坡最大速度v m=P/（f+mgsinθ)下坡最大速度v m=P/（f-mgsinθ)竖直提升最大速度v m=P/mg6．汽车行驶中功率、阻力变化引起的图像问题变化原因功率变化阻力变化功率P变大功率P变小阻力变大阻力变小速度变化牵引力变化v—t图mgP/vθ(mgsinθP/vfθ(mgsinθP/vfF-t 图7． 机车启动a-1/v 图像和F —1/v 图像问题 恒定功率启动a —1/v 图像 恒定加速度启动F —1/v 图像由F －F f ＝ma ，P ＝Fv 可得:a ＝错误!·错误!－错误!, ①斜率k ＝错误!②纵截距b =－错误!③横截距错误!=P F f①AB 段牵引力不变，做匀加速直线运动；②BC 图线的斜率k 表示功率P ，知BC 段功率不变，牵引力减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动；③B 点横坐标对应匀加速运动的末速度为1/v 0;④C 点横坐标对应运动的最大速度1/v m ,此时牵引力等于阻力。
(完整版)机车启动的两种物理模型
m
牵引力等于阻力
a=0时
机车达到最大速度
变加速直线运动
速度达到最大后，
做匀速直线运动，
此时牵引力等于阻
F
力。
Vm
f
0
t
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。
t1
变加速 直线运 动
二、以恒定的加速度a启动
V at
加速度a一定
速度V增加↑
牵引力不变( F ma f
a不变，牵引力不变）
功率P增加↑
P=FV
匀加速直线运动
当功率达到额定功率，
P P额
即
保持 P P额 继续加速运动
速度增大，牵引力减小， 变
加速度a减小
加 速
直
当牵引力F=f时速度最大 此时加速度a=0，此后机车以最大速度做匀速直线运动。
线 运
动
这个过程是加速度减小到0的 过程
分析：
aF f m
机车启动
机车启动的两种模型
牵引力
分析：机车 启动问题一 般包括两种 情况。以恒 定的功率启 动或是以恒 定的加速度 启动。
P FV
实际功 率
瞬时速度
以恒定的功率P启动
机车启动的两种情况
以恒定的加速度a启动
一、以恒定的功率P启动
功率P一定 加速度a减小
速度V↑
阻力f不变
牵引力F↓
F P/V
加速度 a F f
t1
f
P额ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
maa
F为机车牵引力
t1到t2阶段，机车做加速度逐渐减小的，当加速度a 0时机车速度
达到最大为VM
VM
汽车以恒定加速度启动的物理试题
汽车以恒定加速度启动的物理试题一、单项选择题（本大题有12小题，每小题4分，共48分）1、一辆汽车从静止开始以恒定加速度(a)启动，经过时间(t)后速度达到(v)。
若汽车以两倍的加速度启动，则达到相同速度(v)所需的时间将是原来的：A、一半B、两倍C、四分之一D、不变答案: A、一半解析: 由公式(v=at)，可知速度与加速度成正比关系。
当加速度变为原来的两倍时，要达到同样的速度所需的时间也将减少到原来的一半。
2、一辆汽车以恒定加速度从静止加速，在5秒内行驶了25米。
该汽车的加速度是多少？A、1 m/s²B、2 m/s²C、3 m/s²D、4 m/s²答案: B、2 m/s²解析: 使用位移公式(s=12at2)来计算加速度。
代入给定值(s=25m),(t=5s)，解得(a=2st2=2×2552=2 m/s2)。
3、假设一辆汽车以恒定加速度(a)开始加速，并在时间(t)内达到速度(v)。
如果汽车以相同的速度(v)制动减速至静止，那么制动过程中的加速度(a′)与加速过程中的加速度(a)的关系是什么？A、(a′=−a)B、(a′=a)C、(a′=2a)D、无法确定答案: A、(a′=−a)解析: 制动过程中的加速度与加速过程中的加速度大小相等但方向相反。
因此，如果加速时加速度为(a)，则减速时的加速度为(−a)。
4、一辆汽车从静止开始以恒定加速度(a)启动，在时间(t)内行驶了距离(s)。
如果汽车加速的时间加倍，那么它在这段时间内行驶的距离将是原来的：A. 2倍B. 3倍C. 4倍D. 不变答案: C. 4倍解析: 当汽车从静止开始以恒定加速度(a)运动时，其行驶的距离(s)可以用公式(s=12at2)计算。
如果时间(t)增加为原来的两倍，即(2t)，则新的距离(s′)为(s′=12a(2t)2=4⋅12at2=4s)。
因此，新的行驶距离是原来的4倍。
机车启动的两种物理模型
机车启动的两种模型
牵引力
分析：机车 启动问题一 般包括两种 情况。以恒 定的功率启 动或是以恒 定的加速度 启动。
机车启动的两种情况
P FV
实际功 率
瞬时速度
以恒定的功率P启动
以恒定的加速度a启动
一、以恒定的功率P启动
速度V↑ 阻力f不变
功率P一定
F P /V
牵引力F↓
加速度 a F f
加速度a一定速度v增加功率p增加保持继续加速运动匀加速直线运动当牵引力ff时速度最增大到额定功率时加速度a不会马上消失因而会有牵引力f大于f会有一个a减小的加速过程一直到a0速度时间图像如右图图像分析开始机车做匀加速直线运动运动时间为因为所以匀加速直线运动的时间为达到最大为时机车速度渐减小的当加速度阶段机车做加速度逐
又 P额 FV1 f m aV1 P额 t1 f m aa
F为机车牵引力
t1到t2阶段，机车做加速度逐 渐减小的，当加速度 a 0时机车速度 达到最大为VM P额 VM f
F
P额
f
0
t1
t
0
t1
t2
运动过程中对应的功率与牵引力变化图像
V at
a不变，牵引力不变）
速度V增加↑
匀加速直线运动
P=FV
功率P增加↑
当功率达到额定功率， 即
PP 额
保持 P P额 继续加速运动
速度增大，牵引力减小， 加速度a减小
当牵引力F=f时速度最大
此时加速度a=0，此后机车以最大速度做匀速直线运动。
这个过程是加速度减小到0的 过程
变 加 速 直 线 运 动
分析：
a
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以恒定加速度启动
一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s内做匀加速直线运动,5 s末达到额定功率,之后保持以额定功率运动.其v—t图象如图所示.已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受
到地面的阻力为车重的0.1倍,则以下说法不正确的是( )
A.汽车在前5 s内的牵引力为4×103 N
B.汽车在前5 s内的牵引力为6×103 N
C.汽车的额定功率为60 kW
D.汽车的最大速度为30 m/s
答案 A
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2～
10 s时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知小车运动的过程中,2～14 s时间段内小车的功率保持不变,在14 s末停止遥控而让小车自由滑行.小车的质量为1 kg,可认为在整个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及0～2 s时间内电动机提供的牵引力大小.
(2)小车匀速行驶阶段的功率.
(3)小车在0～10 s运动过程中位移的大小.
答案 (1)1.25 N (2)2.25 W (3)19.7 m
额定功率为80 kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s,汽车的质量为2.0 t.若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s2,运动过程中阻力不变,则:
(1)汽车受到的恒定阻力是多大?
(2)3 s末汽车的瞬时功率是多大?
(3)匀加速直线运动的时间是多长?
(4)在匀加速直线运动中,汽车牵引力做的功是多少?
答案 (1)4×103 N (2)48 KW (3)5 s (4)2×105 J
起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图象如图所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的哪一个 ( )
答案 B
静止在粗糙水平面上的物块A受方向始终水平向右、大小先后为F1、F2、F3的拉力作用做直线运动,t=4 s时停下,其v-t图象如图所示,已知物块A与水平面间的动摩擦因数处处相
同,下列判断正确的是 ( )
A.全过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功
B.全过程拉力做的功等于零
C.一定有F1+F3=2F2
D.有可能F1+F3>2F2
答案 AC。