机车的两种启动方式

3功率（第二课时）——机车的两种启动方式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：机车的两种功率P＝Fv当F=f时，a＝0，v达到最大保持vm匀速vF＝vPa＝mF－f↑→↓↑→→↓↓vm＝fP１、受力分析：mafF方式一：以恒定的功率起动２、起动过程分析：（启动过程中阻力不变）汽车先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，最终以速度做匀速直线运动。vm＝fPvmvt03、起动过程描述：文字描述图象描述mafFvPFmfvPa３、汽车启动过程中加速度与运动时的瞬时速度间的对应关系3、起动过程中的常见问题：1、汽车启动过程结束即达到最大速度的条件：2、汽车启动后所能获得的最大速度：fPFPvm0a４、例题分析：例题1：质量为m=5×103kg的汽车在水平路面上行驶，阻力是车重的0.1倍，让汽车保持额定功率P0=60kw由静止开始启动，请回答以下问题：（1）经过时间t=1s，速度为v1=4m/s,求此时的加速度a1=?（2）当汽车的加速度为a2=1m/s2时，求汽车的速度v2=?（3）求汽车所能达到的最大速度vm=?(3)12m/s(1)2m/s2(2)6m/s方式二：以恒定的牵引力起动１、受力分析：mafF２、起动过程分析：（启动过程中阻力不变）v↑P＝Fv↑↑→当P=P额时，保持P额继续加速当F=f时，a＝0，v达到最大保持vm匀速F＝vP额a＝mF－fv↑↓↑→↓→→↓vm＝fP匀加速运动过程结束汽车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，最终以速度做匀速直线运动。vm＝fP额vt0vm3、起动过程描述：文字描述图象描述４、两种起动方式的比较：不同点：以恒定功率起动只有一个变加速阶段，起动过程短，但容易损坏发动机以恒定牵引力起动有两个加速阶段，起动过程长，但起动平稳有利于保护发动机相同点：无论哪种方式起动，汽车所能达到的最大速度相同，都等于，达到最大速度的条件相同，都是当a=0时取得vm＝fP额５、例题分析：例题２：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：（1）汽车运动时所受阻力f；（2）汽车匀加速运动过程可持续的时间t；（3）汽车启动后，发电机在第三秒末的瞬时功率P；（4）汽车在做匀加速直线运动过程中，发动机所做的功W．例题分析，所以，因为，时，当maxmaxfv=Fv=Pv=v0=af=F1)(解：NNvPf33104201080max××额tavvFPmafF＝额)2(st5tavvFP)3(WP4108.4221)4(atSSFWJW5102课堂练习１１、质量为m的汽车由静止开始以恒定的功率P爬坡（足够长），斜坡的倾斜角为θ，汽车受到的摩擦阻力恒定为f，求汽车所能达到的最大速度vm=?mvFPmafmgFsin)sin/(fmgPvm参考答案：２、汽车发动机的额定功率为P=60kW，若其总质量为m=5t，在水平路面上行驶时，所受的阻力恒为，求：（1）汽车所能达到的最大速度vm．（2）若汽车以的加速度由静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？Nf3105课堂练习２2/5.0sma参考答案：smfPFPvm/121051060)1(33atvvFPmafF)2(samafPt16)(３、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20m/s，那么在这段时间内，列车行驶的路（）A.一定小于3kmB.一定等于3kmC.一定大于3kmD.不能确定解：画出运动的v-t图象如图示，若为匀变速运动，则图象如图示，位移为3km，故选C20m/s5mintv0C课堂练习３