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2018-2019学年高中物理第四章机械能和能源微型专题7 功率的计算机车的两种启动方式课件粤教版必修2

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1、7功率的计算机车的两种启动方式第四章机械能和能源内容索引重点探究启迪思维探究重点达标检测检测评价达标过关重点探究例1 多选质量为m的物体静止在光滑水平面上从t 0时刻开始受到水平力的作用水平力F与时间t的关系如图1所示力的方向保持不变则一功率的计算图1 答案解析 1 P Fv三个量的制约关系二机车的两种启动方式 2 两种启动方式的过程分析 3 机车启动问题中几个物理量的求法 1 机车的最大速度vm的求法机车达到匀速前进时速度最大此时牵引力F等于阻力f 故vm 2 匀加速启动持续时间的求法牵引力F ma f 匀加速的最后速度vm 时间t 例2在水平路面上运动的汽车的额定功率为100kW 质量为10t 设阻力恒定且为车重的0 1倍 g取10m s2 若汽车以不变的额定功率从静止启动求 1 汽车的加速度如何变化答案解析答案见解析解析汽车以不变的额定功率从静止启动 v变大由P额 Fv知牵引力F减小根据牛顿第二定律F f ma知汽车的加速度逐渐减小 2 当汽车的加速度为2m s2时速度为多大答案解析解析由F f ma1 P额 F

2、v1 3 汽车在运动过程中所能达到的最大速度的大小答案解析解析当汽车速度达到最大时 a2 0 F2 f 答案10m s 分析机车启动问题要注意几个关系以水平路面行驶为例 1 抓住两个核心方程牛顿第二定律方程F f ma联系着力和加速度 P Fv联系着力和速度一般解题流程为 2 注意两个约束条件若功率P一定则牵引力F随速度v的变化而变化若加速度a 即牵引力F 一定则功率P随速度v的变化而变化针对训练一辆汽车在水平路面上由静止启动在前5s内做匀加速直线运动 5s末达到额定功率之后保持额定功率运动其v t图象如图2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倍 g取10m s2 则A 汽车在前5s内的阻力为200NB 汽车在前5s内的牵引力为6 103NC 汽车的额定功率为40kWD 汽车的最大速度为20m s 图2 答案解析由题图知前5s的加速度a 2m s2 由牛顿第二定律知前5s内的牵引力F f ma 得F 2000 2 103 2 N 6 103N 选项B正确达标检测 1 2 3 4 1 以恒定功率启动质量为2t的汽车发

3、动机的额定功率为30kW 在水平公路上能以54km h的最大速度行驶如果汽车保持额定功率不变从静止启动后汽车速度为36km h时汽车的加速度为A 0 5m s2B 1m s2C 1 5m s2D 2m s2 答案解析 1 2 3 4 解析当牵引力和阻力相等时汽车的速度最大最大速度为vm 54km h 15m s 由P Fvm fvm可得速度为v 36km h 10m s时汽车的牵引力为由牛顿第二定律可得F f ma 故选A 2 功率的计算多选质量为m的物体放在水平面上它与水平面间的动摩擦因数为重力加速度为g 用水平力拉物体运动一段时间后撤去此力最终物体停止运动物体运动的v t图象如图3所示下列说法正确的是A 水平拉力大小为F mB 物体在3t0时间内位移大小为v0t0C 在0 3t0时间内水平拉力做的功为mv02D 在0 3t0时间内物体克服摩擦力做功的平均功率为 mgv0 图3 1 2 3 4 答案解析 1 2 3 4 1 2 3 4 3 汽车启动中的图象问题多选汽车在平直的公路上以恒定的功率启动设阻力恒定则图4中关于汽车运动过程中加速度速度随时间变化的关系以下判断正确的是A 汽车的加速度时间图象可用图乙描述B 汽车的速度时间图象可用图甲描述C 汽车的加速度时间图象可用图丁描述D 汽车的速度时间图象可用图丙描述图4 1 2 3 4 答案解析 1 2 3 4 1 2 3 4 4 功率与变力做功问题一列车的质量是5 0 105kg 在平直的轨道上以额定功率3000kW加速行驶当速率由10m s加速到所能达到的最大速率30m s时共用了2min 设列车所受阻力恒定则 1 列车所受的阻力多大答案解析答案1 0 105N 解析列车以额定功率加速行驶时其加速度在减小当加速度减小到零时速度最大此时有P Fv fvmax

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