2017高考物理复习:机车的启动问题及解题套路

作者:晓晓 2017-01-19 16:18
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机车的启动问题
题型概述:
机车的启动方式常考查的有两种情况,一种是以恒定功率启动,一种是以恒定加速度启动,不管是哪一种启动方式,都是采用瞬时功率的公式P=Fv和牛顿第二定律的公式F-f=ma来分析.
思维模板:
(1)机车以额定功率启动.机车的启动过程如图所示,由于功率P=Fv恒定,由公式P=Fv和F-f=ma知,随着速度v的增大,牵引力F必将减小,因此加速度a也必将减小,机车做加速度不断减小的加速运动,直到F=f,a=0,这时速度v达到值vm=P额定/F=P额定/f。这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算,不能用W=Fs计算(因为F为变力)。
(2)机车以恒定加速度启动.恒定加速度启动过程实际包括两个过程.如图所示,“过程1”是匀加速过程,由于a恒定,所以F恒定,由公式P=Fv知,随着v的增大,P也将不断增大,直到P达到额定功率P额定,功率不能再增大了;“过程2”就保持额定功率运动.过程1以“功率P达到,加速度开始变化”为结束标志.过程2以“速度”为结束标志.过程1发动机做的功只能用W=F·s计算,不能用W=P·t计算(因为P为变功率).

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