功率汽车启动问题功率汽车启动问题.ppt

* 机械能和能源 2010、11 二、功率概念及机动车起动问题专题 起重机1在1分钟内把1吨重的货物匀速提高6m。 起重机2在30秒内把1吨重的货物匀速提高6m。 复习：功 功率是描述做功快慢的物理量。 （反映了能量转化的快慢） 基础知识 1、功率 平均功率 瞬时功率 2、功率是指某个力的功率，反映能量转化或转移快慢程度 能量转化功率 【例题】一个质量是1.0kg的物体，从地面上方20m高处开始做自由落体运动。（g取10m/s2) 第1s时间内下落的位移是多少？ 这第1s内重力对物体做多少功？ 第2s时间内物体下落的位移是多少？ 这第2s内重力对物体做多少功？ 第1s内和第2s内重力对物体做功的功率各是多大？ 这2s时间内重力对物体做功的功率是多大？ 2s末重力对物体做功的功率是多大？ 5m 50J 15m 150J 50W 100W 150W 【例2】质量为2kg的物体，受到24N竖直向上的拉力作用，由静止开始运动，运动了5s。求5s内拉力对物体所做的功是多少？5s内拉力的平均功率及5s末拉力的瞬时功率各是多少？（g=10m/s2） 【例3】如图所示，质量为m的物体，沿长L，倾角为?的光滑斜面，自顶端由静止滑到L/2处，重力做功的瞬时功率为多少？物体滑到底端时，重力做功的瞬时功率为多少？ ? L/2 【例4】质量为m的物体，距地面高度为h，以初速度?0水平抛出，求：（1）物体落地时，重力的瞬时功率；（2）从抛出到落地，重力的平均功率。 ?0 机车启动的两种过程 三、探究机车以恒定功率启动 二、机车的功率公式 四、探究机车以恒定加速度启动 一、额定功率和实际功率 一、额定功率和实际功率 1．额定功率：是指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。 2．实际功率：是指机器在工作中实际输出的功率． 3．机器不一定在额定功率下工作，机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率，机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率，但不允许长时间超过额定功率。 返 二、机车的功率公式 机动车的牵引力的方向总是与速度方向相同。 机车起动过程中，发动机的功率指牵引的功率而不是合外力或阻力的功率。 返 五、探究机车以恒定功率启动(阻力f不变) 开始v很小. ①由P＝Fv，P一定、v很小可知，F很大； ②由F－f=ma、f与m不变可知，F很大，a很大。 Ⅰ（加速减小的加速运动） Ⅱ（匀速直线运动） ①由P＝Fv、P一定，v↑可知F↓； ②由a=（F－f）/m、f、m一定、F↓可知a↓. v↑. 当F减小到Fmin＝f 时， a＝（F－f）/m＝0， 速度达到最大。由F＝Fv得，v＝vm＝P/f。 汽车做匀速直线运动，速度的大小为 v＝vm。 F f a ? F f a ? F f a=0 ? F f a=0 ? 1.运动分为两个阶段： 2.达到匀速运动的条件: 第一阶段：加速度逐渐减小的加速运动 第二阶段：匀速运动 F=f 3.速度随时间变化的图像 ? t ?m 【例1】质量为5t的汽车，保持恒定的80kW的额定功率在平直的公路上行驶，所受的阻力为车重的0.08倍，求： （1）汽车可以达到的最大速度是多大？ （2）当汽车行驶速度为最大可能速度之半时，加速度是多大？ 返 六、探究机车以恒定加速度启动(阻力f不变) 开始v很小， a不变 ①由a=（F－f）/m 得，F不变。 ②由P=Fv得， P很小； v↑ a不变 ①由P=Fv得，P增大； ②由a=(F－f)/m得，F不变。 直到Pmax＝P额时， 匀加速直线运动结束，v达到匀加速的最大速度； P=P额不变， v继续增大， ①由P=Fv得， F减小。 ②由a=(F－f)/m得， a减小。 当Fmin=f　时， ①由a=(F－f)/m　得a=0 ②由P=fv得， v＝vm=P/f Ⅰ（匀加速直线运动） Ⅱ （加速度减小的加速运动） Ⅲ（匀速直线运动） 1.运动分为三个阶段： 第一阶段：匀加速直线运动，当功率达到额定功率时结束。 第二阶段：加速度逐渐减小的加速运动，当牵引力等于阻力时结束。 2.速度随时间变化的图像 第二阶段：当牵引力等于阻力时，开始匀速运动。 ? t ?m ? t0 【例2】设汽车在起动阶段为匀加速直线运动，则在起动阶段　 A．汽车速度增大，发动机功率不变 B．发动机牵引力增大，功率增大 C．发动机牵引力不变，功率不变 D．发动机牵引力不变，功率增大 D 【例3】汽车质量为5t，其发动机额定功率为37.5kW，汽车在水平道路上从静止开始起动，开始一段时间内，以加速度1.0m/s2做匀加速运动，最后匀速运动的速度为15m/s。求： （1