资源简介

(共30张PPT)
第八章　机械能守恒定律
专题五　变力做功和机车启动问题
第*页
拓展一
专题　讲座
方法 常见情境 方法概述
微元法 将物体的位移分割成许多小段，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，将求变力做功转化为求在无数个无穷小的位移方向上的恒力所做功的代数和.此法常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题
平均力法
方法 常见情境 方法概述
图像
法
甲
乙
方法 常见情境 方法概述
化变
力为
恒力 直接求解变力做功时，通常都比较复杂，但若通过转换研究对 象，可化为恒力做功，用W＝Flcos α求解.此法常常应用于轻绳 通过定滑轮拉物体的问题中
用W
＝Pt
计算 用W＝Pt计算功时，必须满足“变力的功率是一定的”这一条 件
研习　经典
角度1　微元法
A. 0 B. FR D. 2πFR
C
D
A. 拉力做功为3 J
A. 35 J B. 45 J C. 55 J D. 65 J
B
第*页
拓展二
专题　讲座
机车两种启动方式的过程分析
启动方式 以恒定功率启动过程 以恒定加速度启动过程
启动过程中各量的变 化及运动性质
启动方式 以恒定功率启动过程 以恒定加速度启动过程
最大速度
启动方式 以恒定功率启动过程 以恒定加速度启动过程
v－t图像
P－t图像
提醒：（1）额定功率是机械长时间工作的最大允许功率；
（2）实际功率是机械实际工作时的功率；
（3）实际功率小于或等于额定功率，不能长时间大于额定功率.
研习　经典
[典例3]　汽车发动机的额定功率为60 kW，其质量为5×103 kg，在水平路面上行驶时 所受阻力恒定为5.0×103 N，试求：
（1）汽车所能达到的最大速度；
[答案]　12 m/s
（2）若汽车以0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，则汽车受到的牵引 力多大？
[答案]　7 500 N
[解析]由牛顿第二定律得F－F阻＝ma，
代入数据得F＝7 500 N.
（3）汽车匀加速运动的时间多长？
[答案]　16 s
机车启动问题的求解方法
[训练2]　某探究性学习小组对一辆自制遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水 平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图 所示的v－t图像，已知小车在0～t1时间内做匀加速直线运动，t1～10 s时间内小车牵引 力的功率保持不变，7 s末达到最大速度，在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质 量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力f大小不变.求：
（1）小车所受阻力f的大小；
答案：　2 N
解析：在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀
减速运动，由图像可得减速时加速度的大小为a＝2 m/s2，
则f＝ma＝2 N.
（2）在t1～10 s内小车牵引力的功率P；
答案：　12 W
解析：小车做匀速运动阶段即7～10 s内，设牵引力为F，则F＝f，
由图像可知vm＝6 m/s，解得P＝Fvm＝12 W.
（3）求出t1的值及小车在0～t1时间内的位移.
答案：　1.5 s　2.25 m
第*页
课堂强研习 合作学习 精研重难
课后提素养
A. 3 J B. 6 J C. 7 J D. 8 J
B
1
2
3
4
5
解析：功率减小一半后，汽车做加速度越来
越小的减速运动，最终匀速运动，故选项 C正确.
C
1
2
3
4
5
D
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
A. （ma＋f）at B. ma2t C. （ma＋f）a D. fat
A
1
2
3
4
5
解析：太阳能概念车由静止匀加速启动过程中，根据牛顿第二定律有F－f＝ma，则牵 引力大小为F＝ma＋f，达到额定功率时汽车的速率大小为v＝at，所以汽车的额定功 率大小为P＝Fv＝（ma＋f）at，故选A.
1
2
3
4
5
5. （2024·江苏徐州树恩中学月考）如图所示，质量为2 t的汽车，沿倾角为37°的斜 坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受阻力大小恒为2 000 N，汽车发动机的额 定功率为126 kW（已知重力加速度g取10 m/s2， sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8）.
（1）该汽车所能达到的最大速度是多少？
答案：　9 m/s
1
2
3
4
5
（2）若汽车以额定功率启动，当汽车的速度为4 m/s时，其加速度是多少？
答案：　8.75 m/s2
1
2
3
4
5
（3）若汽车以恒定的加速度2 m/s2启动，则匀加速运动能维持多长时间？
答案：　3.5 s
1
2
3
4
5

展开更多......

收起↑