机车启动问题分析-学习任务.pdf

导学案导学案 1.课题名称：人教版 高一年级 物理 必修 2 第八章 机械能守恒定律 机车启动问题分析 2.学习任务：（1）知道机车启动的两种方式；（2）会分析机车启动过程中机车功率、牵引力、阻力与速度、加速度的关系；（3）掌握求解机车启动时的两种方式的方法和解题思路。3.学习准备：准备笔记本、草稿纸，边观看边做记录。4.学习方式和环节：复习提出问题理论探究反馈提升【复习】（1）功率是反映 _ 的物理量。（2）平均功率的公式：_（3）瞬时功率的公式：_ 一、一、机车机车车车启动启动过程分析过程分析 启动过程，机车所受阻力恒定。分析两个关系：发动机的功率 _ 牛顿第二定律 _ 1机车以恒定功率启动：(1)启动过程图示 (2)画出汽车以恒定功率启动的 v-t 图像 v t 0 P额恒定 v P额=F牵v F牵-f=ma 当 F=f时：a=0，达 vm 保持 vm 匀速运动 加 速 度 减 小 的 加 速 运 动 2机车以加速度（牵引力）启动：(1)启动过程图示 (2)画出汽车以恒定功率启动的 v-t 图像 例、汽车发动机的额定功率为 60kW，汽车质量为 5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的 0.1 倍，g 取 10m/s2，问：（1）汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？（2）以额定功率启动，汽车在加速过程中，当速度大小为 4m/s 时，加速度是多大？（3）汽车从静止开始，保持以 0.5m/s2的加速度作匀加速运动，这一过程能维持多长时间？解：解：（1）当牵引力等于阻力时，速度最大，即：=600000.1500010/=12/（2）速度为 4m/s 的牵引力为 F，则：F=600004N=15000N 由牛顿第二定律 F-f=ma 可得：=150000.1 5000 105000/22/2（3）由牛顿第二定律 F-f=ma可得：F =ma+f=5000 0.5+0.1 5000 10N=7500N 匀加速获得的速度为：=600007500/=8/加速时间为：t=80.5=16s 【课堂反馈】【课堂反馈】1 一汽车在平直公路上行驶，它受到的阻力大小不变。若发动机的功率保持恒定，汽车在加速行驶的过程中，它的牵引力 F 和加速度 a 的变化情况是（）A、F 逐渐减小，a 也逐渐减小 B、F 逐渐增大，a 逐渐减小 C、F 逐渐减小，a 逐渐增大 D、F 逐渐增大，a 也逐渐增大 F牵恒定 v P=F牵v F牵-f=ma 达 P额时 vm vm 保持 vm 匀速运动 保持 P额 v 当 F牵=f时 达 vm 匀加速运动 加速度减小的加速运动 v t 0 2 质量为 m 的汽车起动后沿平直路面行驶。如果汽车发动机的功率恒为 P，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为v，则当汽车的车速为4v时，汽车的瞬时加速度大小为（）APmv B2Pmv C3Pmv D4Pmv 3 在倾角正弦值为110的斜坡上，一辆汽车以恒定的功率行驶，汽车所受的摩擦阻力等于车重的15，若车匀速上坡时的速率为 v，则它匀速下坡时速率为（）Av B3v C3v D与 v 无关 4 一辆质量为 5 103kg 的汽车，额定功率为 60kW。现让汽车保持额定功率的水平路面上从静止开始启动，运动中汽车所受阻力恒为车重的 0.1 倍，求：（g=10m/s2）（1）汽车行驶中能达到的最大速度。（2）汽车的加速度为 1m/s2时汽车的速度；（3）汽车从静止开始以 1m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？【课堂反馈】【课堂反馈】答案：1A；2C 3B；4（1）12 m/s（2）6 m/s；（3）6 s