汽车启动的两种方式讨论

保持 匀速
vm
加速度逐渐减小 的变加速直线运 动
•机车以恒定功率启动的 － t 图 机车以恒定功率启动的v 机车以恒定功率启动的
先做加速度逐渐减小的变加速直线运动， 先做加速度逐渐减小的变加速直线运动， P vm＝ F 做匀速直线运动。 做匀速直线运动。 最终以速度 阻
v
vm
记住两个公式
（1）瞬时加速度公式 ）瞬时加速度公式:
解：
P 60×103 当 = km 时 速 最 ：V = F g ， 度 大 m = m/ s =12m/ s 4 kmg 0.1×5×10
P P 60×103 − kmg = ma1 ⇒ v1 = = m/ s = 4m/ s 3 4 v1 kmg + ma 5×10 +10 1
P a2 =
V 2
汽车启动的两种方式讨论
例题（课本 例题（课本P62） ）
某型号汽车发动机的额定功率为60KW，在水 平路面上行驶时受到的阻力是1800N，求发动 机在额定功率下汽车匀速行驶的速度。在同样 的阻力下，如果行驶速度只有54km/h,发动机输 出的实际功率是多少？
解：汽车在水平路面上以额定功率P=60kw匀速行驶 汽车在水平路面上以额定功率 匀速行驶 受到的阻力是F=1800N。由于：P=Fv 时，受到的阻力是 。由于： 所以v=p/F=60000/1800m/s=33.3m/s=120km/h 所以
− kmg m
104 − 5×103 m m 2 = 2 =1 3 s s 5×10
练一练
质量为5t的汽车,额定功率为P=90kW,设汽车运动的阻力恒为 质量为5t的汽车,额定功率为P=90kW,设汽车运动的阻力恒为 5t的汽车 P=90kW, 车重的0.05倍 车重的0.05倍。 0.05 1.求汽车沿水平道路行驶的最大速度? 1.求汽车沿水平道路行驶的最大速度? 求汽车沿水平道路行驶的最大速度 2.设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动, 2.设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动,加速度 设汽车由静止起沿水平道路做匀加速直线运动 求汽车维持这一加速度行驶的最长时间(g=10m/s a=0.4m/s2,求汽车维持这一加速度行驶的最长时间(g=10m/s2) 3.当车速是30m/s时 加速度是多大? 3.当车速是30m/s时,加速度是多大? 当车速是30m/s 4.开始运动后的第3秒末，汽车的即时功率为多大？ 4.开始运动后的第3秒末，汽车的即时功率为多大？ 开始运动后的第
t 1=
P额 (ma+f阻)a
2.匀加速结束时的速度并不是汽车的最大速度， 2.匀加速结束时的速度并不是汽车的最大速度， 匀加速结束时的速度并不是汽车的最大速度 不论是哪种方式启动，最大的速度都是V 不论是哪种方式启动，最大的速度都是Vm=P额/f阻
例2、汽车发动机的输出功率为 P=60kw 并保持 、 不变，汽车的质量为5T，汽车在平直公路行驶时， 不变，汽车的质量为 ，汽车在平直公路行驶时， 阻力是车重的0.1倍，（g=10m/s2）求: 阻力是车重的 倍，（ 1）汽车运动的最大速度。 ）汽车运动的最大速度。 2）当汽车的加速度为 速度为多大？ ）当汽车的加速度为2m/s2时，速度为多大？ 3）当汽车的速度为 ）当汽车的速度为6m/s时，加速度为多大？ 时 加速度为多大？
当P= P额时，保 = 持P额继续加速
匀加速直线运动
v ↑
→ → F－F阻 P额 a＝ ↓ m F＝ v ＝ ↓ ↑ ↓＝ →
加速度逐渐减小 的变加速直线运 动
当F= F阻时， = a＝0 ，v达到 ＝ P额 最大 vm＝ F 阻 匀速 直线 运动
保持 匀速
vm
机车以恒定加速度启动的v 机车以恒定加速度启动的 － t 图 先做匀加速直线运动， 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， 渐减小的变加速直线运动，最终以速 P额 做匀速直线运动。 度vm＝ 做匀速直线运动。 F
F为机车的牵引力，并非机车的合外力． 为机车的牵引力，并非机车的合外力． 为机车的牵引力 在启动中F是变化的 是变化的， 在启动中 是变化的，但在这里怎么带入的 是阻力呢？ 是阻力呢？
第一种情况： 第一种情况：汽车以恒定功率启动
→ P F＝ v ＝ ↓ ↑ → F－F ↓ →
m
阻
v ↑
a＝ ↓＝
当F=F阻时， = a＝ a＝0 ，v达到 P vm＝ F 最大 阻 匀速 直线 运动
v
vm
阻
0
t1
tБайду номын сангаас
可以说机车以 可以说机车以 恒定加速度启 动包含了以额 定功率启动模 式
直线是二者的最大区别
做个会思考的人
总结： 、做匀加速运动只能维持一段时间,在这段 总结：1、做匀加速运动只能维持一段时间 在这段 时间内牵引力的功率随时间的增大而增大,当增大到 时间内牵引力的功率随时间的增大而增大 当增大到 额定功率时,匀加速运动结束匀加速的时间为 匀加速运动结束匀加速的时间为： 额定功率时 匀加速运动结束匀加速的时间为：
a=
0
P v
f m
（2）最大速度公式 ） P vm＝ F 阻 计算， 发动机做的功只能用W =Pt计算，不能用W =Fs计 为变力） 算（因为F为变力）
t
第二种情况：汽车以恒定加速度 恒定加速度启动 第二种情况：汽车以恒定加速度启动
→→ → F－F阻 a＝ m ＝ →
→ F
v ↑
→v↑ ↑＝ P＝F