专题 汽车启动的两种方式

① ②
匀加速直线运动
a0
o
t (s)
a1 a2
o
t (s)
v( m / s )
v( m / s )
变加速直线运动 a逐渐减小
变加速直线运动 a逐渐增大
o
t (s)
o
t (s)
汽车加速运动的情况有两种：
1、以额定功率P额启动
P额 F牵 v
结论：
F牵 f ma
f
v
F牵
1、汽车先变加速后匀速直线运动。
2、以恒定加速度（a）启动
P实<P额，继续匀加速 加速度a一定
v at
速度v
牵引力F牵’不变Biblioteka Baidu
P实 F牵 ' v
实际功率P实
匀加速直线运动 P实= P额 时
F牵 ' f
保持P额继续加速
v , F牵 ，
F牵 f 时
达到最大速度vm
P额 vm ' F牵 ' f
变加速直线运动
汽车加速运动的情况有两种：
（3）保持牵引力不变时的时间。
P Fvm fvm
f F
P 1200 vm m / s 20 m / s f 60
G
例2：如图所示是一学生骑车爬坡的情形。假如他骑车时的
最大功率是1380W，车和学生的总质量为80kg，斜坡倾角为 30°，运动过程中受到的阻力恒为60N，则此学生骑车上坡 的最大速度是多少？ (g取10m/s2) y 解：当人骑车向前的牵引力等于摩擦阻力 与重力沿斜面向下的分力之和时速度最大， F支 F f x
P Fv
实际功率
瞬时速度
在汽车等交通工具一类问题中，式中
P 为发动机的实际功率，F 为发动机的牵
引力，v为汽车的瞬时速度。
专题 汽车启动的两种方式
汽车加速运动的情况有两种：
1、以额定功率P额启动
v
f
F牵
由牛顿第二定律知：F牵
f ma F牵 v
牵引力由发动机产生： P额
汽车加速运动的情况有两种：
1、以额定功率P额启动
f
v
F牵
功率P 一定
速度v
P额 F牵 v
牵引力F牵
阻力f 不变
F牵 f a m
加速度a
变加速直线运动 a=0，F = f 时 达到最大速度vm
P额 P额 vm F牵 f
匀速直线运动
回顾速度——时间（v-t）图像：
v( m / s ) v( m / s )
匀速直线运动
则
P Fvm ( f mg sin )vm
P vm f mg sin 1380 m / s 3m / s 1 60 80 10 2
G
例3：有一质量为2 t的汽车，它的发动机的额定功率为20kW， 汽车在平直公路上从静止开始运动，在发动机的输出功率小于 额定功率时，设法保持牵引力恒为2×103N，汽车所受阻力恒 为1×103N，求： （1）汽车运动的最大速度多大？ （2）保持牵引力不变时的加速度大小。
2、以恒定加速度（a）启动
P实 F牵 ' v
结论：
F牵 ' f ma
f
v
F牵
1、汽车先匀加速再变加速最后匀速。
2、当汽车做匀速直线运动时，
a=0 ， F牵 f ，速度最快。 v 匀速 vm P额 P额 变加速 vm F牵 f o 匀加速
t
汽车加速运动的情况有两种： 1、以额定功率P额启动 2、以恒定牵引力F牵启动 （以恒定加速度a启动） v
2、当汽车做匀速直线运动时，
a=0 ， F牵 f ，速度最快。v 匀速 m P额 P额 变加速 vm o F f
牵
v
t
汽车加速运动的情况有两种：
2、以恒定加速度（a）启动
v
f
F牵 '
由牛顿第二定律知： F牵 ' 牵引力由发动机产生：P实
f ma F牵 ' v
汽车加速运动的情况有两种：
复习
1、功率：做功与做功所用时间的比值。
W P t
（求平均功率）
P Fv （求平均功率、瞬时功率）
2、物理意义：功率是表示力对物体做功快慢的物理量。 3、单位：瓦特，简称瓦，符号W。
1kW = 103W
4、一般情况下，实际功率小于或等于额定功率；在极短 时间里，实际功率可大于额定功率。
牵引力
匀速
变加速
v
vm o vm t o
匀速
变加速
匀加速
t
共同点：当a=0 ，F牵=f，汽车做匀速直线 运动时,v 到达最大值,P实=P额。vm P额 P额 F牵 f
例1：如图所示是一学生骑车的情形。假如他骑车时的最
大功率是1200W，车和学生的总质量为75kg，运动过程中
受到的阻力恒为60N，则此学生骑车的最大速度是多少？ (g取10m/s2) 解：当人骑车向前的牵引力等于阻力时速 度最大，则 F支