机车启动两种方式讲解和题.docx

机车的两种启动方式冯新波江苏省淮安市阳光学校 223300通常讲机车的功率是指机车的牵引力的功率，P=F v恒成立，与阻力f无关，与P是否 为额定功率无关，与机车的运动状态无关机车可通过油门控制功率，可通过换档调整速度 从而改变牵引力机车起动通常有两种方式，下面把这两种启动方式的规律总结如下： 一、机车以恒定功率启动的运动过程1、 机车以恒定的功率P启动后，若运动过程中所受的阻力不变，由于牵引力F=P/v,根据牛顿第二定律： F_f=ma 即 P / v~f=ma所以： a =当速度v增大时，加速度a减小 p p当加速度a=0时，机车的速度达到最大，此时有：vm二-额=+额以后，机车已 vm 做匀速直线运动 F fv、am2、 这一过程， F、 v、 a 的变化也可表示为：3、 用v-t图，这一过程可表示为右下图：最大速度之前是一段曲线4、 以恒定功率启动的特点：(1)汽车在启动过程中先做加速度不断减小的加速运动， 同时牵引力变小，当牵引力等于阻力时，开始以最大速度匀速运动2)3)4)5)汽车在启动过程中的功率始终等于汽车的额定功率 汽车的牵引力和阻力始终满足牛顿第二定律F-f=ma 汽车的牵引力和瞬时速度始终满足P-P额=尸V。

在启动过程结束时，因为牵引力和阻力平衡，此时有p 额=尸 vm=f vm6)从能的角度看，启动过程中牵引力所做的功一方面用以克服阻力做功，另一方面 增加汽车的动能二、机车以恒定加速度启动的运动过程1、机车以恒定的加速度a启动时，牵引力F、阻力f均不变，此时有：F-f =mao机车匀加速运动的瞬时功率：P=Fv=(f+ma) ?v=(f+ma) ?a t

3) 汽车做匀加速运动阶段，其瞬时功率P=F v

设此时速度为vt，则有5额一戶ma 即 60%103 -5.0xl03 = 5.0xl03 x0.5vt v解得 v=8.0m/s由v=a t得，这一过程维持的时间为t^~ = s = 16sa 0.5解后评析： 1、这类问题的关键是机车的发动机功率——机车的牵引功率是否达到额定 功率，若在额定功率下启动，则一定是变加速运动因为牵引力随速度的增大而减小求解 有关问题时不能用匀变速运动的规律来处理2、特别注意匀加速启动时，牵引力恒定当功率随速度增至额定功率时的速度（匀加 速结束时的速度），并不是机车的最大速度此后，机车仍要在额定功率下做加速度逐渐减 小的加速运动，直至加速度减小为零是速度达到最大（这阶段与以额定功率启动的过程相 同）以上主要概括了机车在平直路面上的两种启动方式，下面，分析一下机车在斜坡上的启 动情况机车在倾角为e的斜坡上从静止开始起动时，无论以额定功率起动，还是以恒定牵引力 起动，其起动过程和在平直路面上的情况相似，其区别在于以下几点：1、 机车在斜坡上起动时，机车的牵引力F、阻力f和重力沿斜坡向下的分力mgsine始 终满足牛顿第二定律：上坡时F —f — mgsine=ma，下坡时F—f+mgsine=ma。

若以额定功 率起动，加速度a时刻在变；若以恒定牵引力起动，加速度a恒定2、 机车在斜坡上起动过程刚结束时，因为牵引力、阻力和重力沿斜面向下的分力三者 平衡：上坡时有 F= f+mgsine，P =Fvm= （f+mgsinO） vm；下坡时有 F= f—mgsine，P =Fvm = （f—mgsine） vm在这一点上，两种起动方式是一致的3、 从能的角度看： 若以额定功率起动，上坡时，牵引力所做的功有三个方面的作用，一是用以克服阻力做1功；二是增加车的重力势能；三是增加机车的动能：W牵=2mvm + WG| + Wf （阻力做功W、重力做功WG均为负值）；下坡时，牵引力、重力做正功有两个方面的作用，用以克服1阻力做功和增加汽车的动能：W牵+Wg=2mvm + Wf （阻力做功乌为负值、重力做功WG 为正值）若以恒定牵引力起动，上坡时，牵引力所做的功也有三个方面的作用，一是用以克服阻 力做功；二是增加车的重力势能；三是增加机车的动能：W牵=2mvm + |W^| + Wf I （阻力1m1做功W、重力做功WG均为负值）；匀加速直线运动阶段W牵=一mv盒+ fsi + mgS] sin9 （sx 2表示匀加速直线运动的位移），变加速直线运动阶段，牵引力所做的功W牵=戶额t一（t一表示变 牵 额一 一 ii加速直线运动阶段所经历的时间），W牵一二一 mv一一mv]m + fs2 + mgs^ sin9 （s2为变加速直线运动阶段的位移）；下坡时，牵引力、重力做正功有两个方面的作用，用以克服阻力做功1和增加汽车的动能W牵+Wg=2mvm + W/I （阻力做功Wf为负值，重力做功WG为正值），1其中匀加速直线运动阶段W牵+ mgsi sin9二一mv2m + fs（ （s1表示匀加速直线运动的位移）;变加速直线运动阶段牵力所做的功W牵2=P额t（ （t2表示变加速直线运动阶段所经历的时间）,牵一 额 一 一1W = 2 + mgs sin9二云mv2 -mv2 + fs （s2为变加速直线运动阶段的位移）。

牵一 一 一 m 1m 一 一。