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汽车两种启动方式分析 姓名_____ 正确分析汽车启动问题，关键抓住三点： 正确分析物理过程。 抓住两个基本公式： （1）功率公式：，其中P是汽车的功率，F是汽车的牵引力，v是汽车的速度。 （2）牛顿第二定律：，如图1所示。 正确分析启动过程中P、F、f、v、a的变化抓住不变量、变化量及变化关系。下面通过例题就两类问题作详细分析。 一、汽车以恒定功率启动 例1 质量为2000kg的汽车在水平公路上行使，阻力是车重的0.1倍，汽车的额定功率为80kW，若汽车以恒定功率从静止开始启动，求 （1）汽车启动后能达到的最大速度？ （2）当汽车速度为10m/s时，汽车的加速度多大？ 二、汽车以恒定的加速度启动 例2 额定功率为80kW的汽车，在平直的公路上行使，行使的最大速度为20m/s，汽车的质量m=2000kg ，若汽车从静止开始作匀加速直线运动，加速度，运动过程中阻力不变。求 （1）汽车所受的阻力有多大？ （2）匀加速运动的时间多长？ （3）3s末汽车的瞬时功率多大？ 练习：一列火车总质量m＝500 t，机车发动机的额定功率P＝6×105 W，在轨道上行驶时，轨道对列车的阻力F阻是车重的0.01倍，g取10 m/s2，求： (1)火车在水平轨道上行驶的最大速度；(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作， 当行驶速度为v1＝1 m/s和v2＝10 m/s时，列车的瞬时加速度a1、a2各是多少； (3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′；(4)若火车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间．【解析】　(1)列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，F＝F阻＝kmg时列车的加速度为零，速度达最大vm 则：vm＝＝＝＝12 m/s. (2)当vvm时列车加速运动，当v＝v1＝1 m/s时 F1＝＝6×105 N 据牛顿第二定律得：a1＝＝1.1 m/s2 当v＝v2＝10 m/s时，F2＝＝6×104 N 据牛顿第二定律得：a2＝＝0.02 m/s2. (3)当v＝36 km/h＝10 m/s时，列车匀速运动，则发动机的实际功率P′＝F阻v＝5×105 W. (4)据牛顿第二定律得牵引力F′＝F阻＋ma＝3×105 N 在此过程中，速度增大，发动机功率增大．当功率为额定功率时速度大小为v′m，即v′m＝＝2 m/s 据v′m＝at，得t＝＝4 s. 【答案】　(1)12 m/s　(2)1.1 m/s2　0.02 m/s2 (3)5×105 W　(4)4 s 2 图1 F f N mg