2022年【重难点】高中物理机车启动问题 .pdf
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1、学习必备欢迎下载机车启动问题练习及解析1.() 汽车以恒定功率P由静止出发, 沿平直路面行驶,最大速度为v,则下列判断正确的是A.汽车先做匀加速运动,最后做匀速运动B.汽车先做加速度越来越大的加速运动,最后做匀速运动C.汽车先做加速度越来越小的加速运动,最后做匀速运动D.汽车先做加速运动,再做减速运动,最后做匀速运动2.()汽车在水平公路上行驶,车受的阻力为车重的 0.01 倍,当速度为4 m/s 时,加速度为0.4 m/s2.若保持此时的功率不变继续行驶,汽车能达到的最大速度是_m/s. (g取 10 m/s2)案例探究例 1 ()汽车发动机额定功率为60 kW,汽车质量为 5.0 103
2、kg,汽车在水平路面行驶时,受到的阻力大小是车重的0.1 倍,试求:(1)汽车保持额定功率从静止出发后能达到的最大速度是多少?(2)若汽车从静止开始,以0.5 m/s2的加速度匀加速运动,则这一加速度能维持多长时间?命题意图:考查对汽车起动的两类问题及过程的分析能名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 6 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载力.B 级要求 . 错解分析:(1)对v、F、a、p间相互制约关系分析不透,挖掘不到临
3、界条件和临界状态,(2)在第( 2)问中认为功率刚达到最大(即额定功率)时,速度亦达到了最大. 可得汽车速度达到最大时,a=0,kmgPvvFPkmgfFmm=12 m/s (2)要维持汽车加速度不变,就要维持其牵引力不变,汽车功率将随v增大而增大,当P达到额定功率P额后,不能再增加,即汽车就不可能再保持匀加速运动了. 所以,汽车达到最大速度之前已经历了两个过程:匀加速和变加速,匀加速过程能维持到汽车功率增加到P额的时刻 , 设 匀 加 速 能 达 到 最 大 速 度 为v, 则 此 时s16:1tmakmgFFvPatv例 2 () 电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体,绳的拉力不能超过
4、120 N ,电动机的功率不能超过1200 W ,要将此物体由静止起用最快的方式吊高90 m (已知此物体在被吊高接近90 m 时,已开始以最大速度匀速上升)所需时间为多少?命题意图:考查对机械启动两类问题的理解及迁移应用的创新能力 .B 级要求 .错解分析:对第二过程分析不透,加名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -精心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 2 页,共 6 页 - - - - - - - - - 学习必备欢迎下载之思维定势,无法巧妙地借助动能定理求t2. 解题方法与技巧:此题可以
5、用机车起动类问题的思路,即将物体吊高分为两个过程处理:第一过程是以绳所能承受的最大拉力拉物体,使物体匀加速上升,第一个过程结束时,电动机刚达到最大功率 .第二个过程是电动机一直以最大功率拉物体,拉力逐渐减小,当拉力等于重力时,物体开始匀速上升. 在匀加速运动过程中加速度为a=8108120mmmgFm/s2=5 m/s2末速度vt=1201200mmFP=10 m/s 上升的时间t1=510avts=2 s 上升高度为h=5210222avt=5 m 在功率恒定的过程中,最后匀速运动的速率为vm=1081200mgFFPmm=15 m/s 外力对物体做的总功W=Pmt2-mgh2,动能变化量为
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