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(共18张PPT)
功 和 功 率
----机车启动问题
1.功率是表示物体做功快慢的物理量
2.定义式：
3.功率的另一表达式：
该式用于求瞬时功率、平均功率
该式一般用于求平均功率
回顾：
1、额定功率和实际功率
额定功率：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。
实际功率：是指机器工作中实际输出的功率（机器不一定在额定功率下工作）。
※实际功率总小于或等于额定功率。
2、机车（汽车）启动问题
基础知识1：汽车行驶时，受到的牵引力提供发动机的实际功率。
v
P = F v
汽车功率
汽车的牵引力
汽车的瞬时速度
2、机车（汽车）启动问题
基础知识2：汽车在行驶过程中，发动机的最大功率就是额定功率。
基础知识1：汽车行驶时，受到的牵引力提供发动机的实际功率。
v
2、机车（汽车）启动问题
机车常见的两种启动方式：
（1）以额定功率P额启动
（2）以恒定的加速度启动
汽车从静止开始运动，速度不断增大的过程为汽车起动过程。
（1）以额定功率P额启动;
2、机车（汽车）启动问题
v
瞬时速度
V↑
牵引力
F↓
加速度
a ↓
F=f，a=0
V最大
汽车以额定功率启动时：当汽车在匀速运动阶段时，速度达到最大值。
例题：静止的列车在平直轨道上以恒定的功率起动，在开始的一小段时间内，列车的运动状态是（ ）
A、列车做匀加速直线运动
B、列车的速度和加速度均不断增加
C、列车的速度增大，加速度减小
D、列车做匀速运动
C
2、机车（汽车）启动问题
2、机车（汽车）启动问题
（1）以额定功率P额启动;
2、机车（汽车）启动问题
例题：汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。汽车保持额定功率不变从静止启动后:
①汽车所能达到的最大速度是多大？
②当汽车的加速度为2m/s2时速度多大？
③当汽车的速度为6m/s时加速度多大？
12m/s
4m/s
1m/s2
2、机车（汽车）启动问题
（2）以恒定加速度a启动;
加速度a一定
v
v=at
速度v
牵引力不变
功率P
保持P额继续加速
达到最大速度vm
1、先匀加速再变加速最后匀速
2、当F=f 时速度最大
2、机车（汽车）启动问题
（2）以恒定加速度a启动;
t1
t
v
v1
vm
o
t2
匀速直线运动
加速度逐渐减小的加速运动
匀加速运动
第一种情况：
汽车以恒定功率启动
第二种情况：
汽车以恒定加速度启动
共同点:
当F牵=f阻,a=0,汽车做匀速直线运动时,v达到最大值,P=P额
2、机车（汽车）启动问题
v
t
vm
匀加
变加
匀速
例题：汽车发动机的额定功率为60kw，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，g=10m/s2。
①若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀速直线运动，这一过程能维持多长时间？
②汽车所能达到的最大速度是多大？
2、机车（汽车）启动问题
【答案】16s ；12m/s
例题、关于汽车运动的论述正确的是
A、汽车以额定功率启动后，做变加速运动，速度、加速度逐渐增大
B、汽车以额定功率启动后，做变加速运动，速度逐渐增大，加速度逐渐减小，加速度为零时，速度最大
C、汽车匀速行使的最大允许速度受发动机的额定功率限制，要提高最大允许速度，必须增大发电机的额定功率
D、汽车在水平路面上行使，则当牵引力与阻力平衡时，汽车的最大速度
2、机车（汽车）启动问题
BCD
例题、额定功率为80KW的汽车,在某平直公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量为Ｍ＝2×103kg．如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2,运动过程中阻力不变．求：
1、汽车受到的恒定阻力是多大？
2、匀加速的时间是多长？
3、3S末的瞬时功率是多大？
4、在匀加速的过程中，汽车的牵引力做的功是多大？
5、10S内汽车的牵引力做的功是多大？
2、机车（汽车）启动问题
2、机车（汽车）启动问题
例题：列车提速的一个关键技术问题是提高机车发动机的功率.已知匀速运动时，列车所受阻力与速度的平方成正比，即Ff＝kv2.设提速前匀速运动速度为180 km/h，提速后匀速运动速度为240 km/h，则提速前与提速后机车发动机的功率之比为多少？
【答案】27 :64
2、机车（汽车）启动问题
例题：卡车在水平公路上行驶，发动机的输出功率为66 kW，卡车所受阻力随行驶速度而增大，在这个输出功率下卡车以最大速度行驶时的阻力为3.0×103N。求此最大速度。
【答案】vm= 22 m/s

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