高中物理必修二7-3机车的启动

高中物理必修二7-3机车的启动
<i>高中物理必修二课件PPt,学案,同步测试本人曾经上课时所用,希望对大家有所帮助。

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一.机车以恒定功率启动F F a=牵f
m
F牵=F牵减小当F牵=F阻a=0
P
e
V V继续
增大
a减小VVm
V max =P
P F
e f
匀速直线运动
F
t加
t
t加
t
O
t加
V
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时所用,希望对大家有所帮助。

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二.机车以恒定加速度启动a恒定F牵=Ff+ma Ff恒定a0,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a0 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 F牵F f
F
牵
a
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1.此过程机车如何运动? 为加速度逐渐减小的加速运动。

1.此过程机车如何运动? 为加速度逐渐减小的加速运动。

此过程机车如何运动
2.此过程机车的功率如何变化一直处在额定功率P 此过程机车的功率如何变化? 2.此过程机车的功率如何变化? 一直处在额定功率e
3.已知瞬速度时V1求瞬时加速度a1? 3.已知瞬速度时V 求瞬时加速度a 已知瞬速度时
4.已知瞬时加速度a2求瞬时速度V2? 4.已知瞬时加速度a 求瞬时速度V 已知瞬时加速度
5.可求此过程中某一段时间的位移的位 5.可求此过程中某一段时间的位移的位?(初状态末状态V 初状态V 移?(初状态V1末状态V2)
1 1
2 2 Pe t F f S 2 = 2 mV 2 2 mV 1
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V
F
t P
O t 1.匀加速直线运动过程 1.匀加速直线运动过程各物理量随时间变化？各物理量随时间变化？ 2.加速度逐渐减小的加速运动 2.加速度逐渐减小的加速运动过程中各物理量随时间变化？过程中各物理量随时间变化？ 3.匀速运动过程中各物理量 3.匀速运动过程中各物理量t 随时间变化
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跟踪训练汽车在平直公路上以速度v 匀速行驶，1: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F 时刻，司机减小了油门，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，使汽车的功率立即减小一半，并保持该功率继续行驶，时刻，汽车又恢复了匀速直线运动( 行驶，到t2时刻，汽车又恢复了匀速直线运动(设整个过程中汽车所受的阻力不变) 整个过程中汽车所受的阻力不变)。

下面几个关于汽车牵引力F 汽车速度v在这个过程中随时间t 汽车牵引力F、汽车速度v在这个过程中随时间t变化的图像中正确的是( )
AD
V
v0 V0/2 O t1 t2 A
V v0 v0/2 t O t t 1 2 B
F F0 F0/2 t O t1 t2 C
F F0 F0/2 t O t1 t2 D
t
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2.有一辆汽车的质量为 2 kg, 2.有一辆汽车的质量为2×103kg,额定功率为有一
辆汽车的质量为汽车在平直路面上由静止开始运动，9×104W。

汽车在平直路面上由静止开始运动，所受阻力恒为3 受阻力恒为3×103N。

在开始起动的一段时间内汽车以1m/s 的加速度匀加速行驶。

车以1m/s2的加速度匀加速行驶。

从开始运动到停止加速所经过的总路程为270m 270m。

止加速所经过的总路程为270m。

求：汽车匀加速运动的时间；(1)汽车匀加速运动的时间；汽车能达到的最大速度；(2)汽车能达到的最大速度；汽车从开始运动到停止加速所用的时间。

(3)汽车从开始运动到停止加速所用的时间。

v1 t1 = = 18s a
vm =
P额f
= 30m / s
t = t1 + t 2 = 28s
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电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的物体，8kg的物体3.1 电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N 120N, 绳的拉力不能超过120N,电动机的功率不能超过1200W, 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时已开始以最大速已知此物体在吊高接近90m 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？度上升)所需时间为多少？
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
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3.2电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的物体，3.2电动机通过一轻绳吊起一质量为8kg的物体，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 1200W, 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( 90m(已知此物体在吊高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) 90m时已开始以最大速度上升接近90m时已开始以最大速度上升)所需时间为多少？多少？
若对拉力无限定时为机车以恒定功率启动( 若对拉力无限定时为机车以恒定功率启动(答案为6.75s) 案为
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？最大速度，则恒定功率启动更省时间？
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4.水平地面上停放着质量M=200kg的平板小车，4.水平地面上停放着质量M=200kg的平板小车，通水平地面上停放着质量M=200kg的平板小车过水平轻绳由远处的卷扬机牵引，过水平轻绳由远处的卷扬机牵引，车上放一质量m=50kg的物块的物块，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 0.4, 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 U=250V, 20A, 作电压U=250V,最大输入电流为20A,机械效率η =80%,开动卷扬机使小车从静止开始运动( 开动卷扬机，=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) 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，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？则卷扬机对小车牵引力最大不能超过多少？
2000N 2)在小车和木块不发生相对滑动的前提下卷扬机能使小车获得的最大速度为多大? 能使小车获得的最大速度为多大?
4m/s
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5.某兴趣小组对一辆自制的遥控小车性能进行研究. 5.某兴趣小组对一辆自制的遥控小车性能进行研究.他们某兴趣小组对一辆自制的遥控小车性能进行研究让这辆小车在水平直轨道上由静止开始运动, 让这辆小车在水平直轨道上由静止开始运动,并将小车的运动全过程记录下来,通过处理转化为速度-时间图像, 运动全过程记录下来,通过处理转化为速度-时间图像,如图所示( 2s―10s时间段图像为曲线外, 10s时间段图像为曲线外图所示(除2s 10s时间段图像为曲线外,其余时间段均为直线).已知小车在运动过程中，2s―14s ).已知小车在运动过程中14s时间段内小车保直线).已知小车在运动过程中，2s 14s时间段内小车保持功率不变, 14s末停止遥控而让小车自由滑行末停止遥控而让小车自由滑行, 持功率不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为m=1.0kg,在整个过程中小车所受的阻力大小不变。

m=1.0kg,在整个过程中小车所受的阻力大小不变质量为m=1.0kg,在整个过程中小车所受的阻力大小不变。

求:
1.5N V/ms 小车所受的阻力F 的大小？1小车所受的阻力Ff的大小？6 9W
2.小车匀速行阶段的功率？2.小车匀速行阶段的功率？小车匀速行阶段的功率3
-1
3.小车在加速运动过程 3.小车在加速运动过程中位移的大小？中位移的大小？
t/sO
42m
2 4 6 8 10 12 14 16 18
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6.一个质量为50千克的人乘坐电梯，6.一个质量为50千克的人乘坐电梯，由一个质量为50千克的人乘坐电梯静止开始上升。

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 (g=10m/ 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，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
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7.如图所示,电动机牵引一根原来静止的长L 7.如图所示,电动机牵引一根原来静止的长L为1m, 如图所示0.1kg的导体棒MN上升导体棒的电阻R 的导体棒MN上升, 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架在竖直放置的框架上, 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1T的匀强磁场中磁场方向与框架平面垂直. 的匀强磁场中, 导体棒上升h=3.8m h=3.8m时获得稳定的速度, 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、2J,电动机牵引棒时产生的热量为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7V、电动机内阻r 1Ω,不计表的读数分别为7V、1A,电动机内阻r为1Ω,不计框架电阻及一切摩擦, 框架电阻及一切摩擦,求：棒能达到的稳定速度；(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。

速度所需要的时间。