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1、1 1、物理意义：、物理意义：表示做功快慢的物理量表示做功快慢的物理量2 2、定义式：、定义式：该式一般用于求平均功率该式一般用于求平均功率3 3、功率与速度的关系：、功率与速度的关系：如果力的方向与速度方向一致如果力的方向与速度方向一致 若若v v表示平均速度，则表示平均速度，则P P表示平均功率表示平均功率 若若v v表示瞬时速度，则表示瞬时速度，则P P表示瞬时功率表示瞬时功率4 4、单位：、单位：在国际单位制中在国际单位制中 瓦特瓦特 W WtWP PFv知识回顾知识回顾功功 率率 汽车从静止开始运动，速度不断增大的过程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。为汽车起动过
2、程。FGNf1、以恒定功率起动、以恒定功率起动2、以恒定加速度起动、以恒定加速度起动汽车起动问题可分为两种情形：汽车起动问题可分为两种情形：汽车做什么运动？汽车做什么运动？额定功率额定功率 P P 恒定，速度恒定，速度 v v 增大增大一、以恒定功率起动一、以恒定功率起动PFvFfma(/)P vfamGNfFP=F vvFf、m 一定一定当当 时时达到最大速度达到最大速度v vm m第一阶段：变加速运动（）第一阶段：变加速运动（）第二阶段：匀速运动（第二阶段：匀速运动（）a=0能定性画出能定性画出t图象吗？图象吗？Ffam一、以恒定功率起动一、以恒定功率起动在恒定功率下起动时的在恒定功率下起
3、动时的t t 图象图象tvmot1v一、以恒定功率起动一、以恒定功率起动加速度逐渐减小的加速运动加速度逐渐减小的加速运动匀速直线运动匀速直线运动例例1 1、关于汽车运动的论述正确的是关于汽车运动的论述正确的是 A A、汽车以额定功率启动后，做变加速运动，速度、加速、汽车以额定功率启动后，做变加速运动，速度、加速度逐渐增大度逐渐增大 B B、汽车以额定功率启动后，做变加速运动，速度逐渐增、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，速度最大大，加速度逐渐减小，加速度为零时，速度最大 C C、汽车匀速行使的最大允许速度受发动机的额定功率限、汽车匀速行使的最大允许
4、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制，要提高最大允许速度，必须增大发电机的额定功率 D D、汽车在水平路面上行使，则当牵引力与阻力平衡时，、汽车在水平路面上行使，则当牵引力与阻力平衡时，汽车的最大速度汽车的最大速度/mvPf额 例例2 2、汽车发动机的额定功率为汽车发动机的额定功率为60kW60kW，汽车质量为，汽车质量为5t,5t,汽汽车在水平面上行驶时，阻力是车重的车在水平面上行驶时，阻力是车重的0.10.1倍，取倍，取g=10m/sg=10m/s2 2 ，问：汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是问：汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最
5、大速度是多少？多少？解：解：当牵引力当牵引力F F大小等于阻力大小等于阻力f f时，汽车的加速度时，汽车的加速度a=0 a=0，速度达到最大值。速度达到最大值。3360 10120.1 5 1010mPPvm sFf 例例3 3、质量为质量为 m m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为发动机的功率恒为P,P,且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车速度能够达到的最大值为汽车速度能够达到的最大值为v v，那么当汽车的车速为，那么当汽车的车速为v/4v/4时，时，汽车的瞬时加速度的大小为多少？汽车的瞬时加速度的大
6、小为多少？解：解：汽车速度最大时做匀速运动，所以阻力为：汽车速度最大时做匀速运动，所以阻力为：Pfv 当汽车的车速为当汽车的车速为v/4v/4时，汽车的牵引力为：时，汽车的牵引力为：4/vPF 由牛顿第二定律可求得此时汽车的瞬时加速度为：由牛顿第二定律可求得此时汽车的瞬时加速度为：mvPmvPvPmfFa3/4 例例4 4、汽车以速率汽车以速率V V1 1沿一斜坡向上匀速行驶，若保持发动沿一斜坡向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，沿此斜坡向下匀速行驶的速率为机功率不变，沿此斜坡向下匀速行驶的速率为V V2 2，则汽车以同，则汽车以同样大小的功率在水平路面上行驶时的最大速率为多少？（设三样大小的
7、功率在水平路面上行驶时的最大速率为多少？（设三情况下汽车所受的阻力相同）情况下汽车所受的阻力相同）解：解：设汽车的质量为设汽车的质量为m m，斜坡倾角为，斜坡倾角为，汽车沿斜坡匀速向上和匀速，汽车沿斜坡匀速向上和匀速向下时的牵引力分别为向下时的牵引力分别为F F1 1、F F2 2，阻力大小为，阻力大小为f f，根据力平衡条件和功，根据力平衡条件和功率公式可知：率公式可知：上坡时：上坡时：11sin(1)PFmgfv下坡时：下坡时：22sin(2)PFfmgv33(3)PFfv水平面上行驶时：水平面上行驶时：由（由（1 1）（）（2 2）（）（3 3）解得：）解得：212132vvvvv二、以
8、恒定加速度起动二、以恒定加速度起动 要维持汽车加速度不变，就要维持其牵引力不变，汽要维持汽车加速度不变，就要维持其牵引力不变，汽车的实际功率将随车的实际功率将随V V增大而增大，当增大而增大，当P P达到额定功率达到额定功率P P额后，额后，不能再增加，即汽车就不可能再保持匀加速运动了，此时不能再增加，即汽车就不可能再保持匀加速运动了，此时汽车的速度达到它匀加速运动阶段的的最大速度汽车的速度达到它匀加速运动阶段的的最大速度V V1m1m；其后；其后汽车只能以额定功率起动的方式进行再加速，其运动形式汽车只能以额定功率起动的方式进行再加速，其运动形式与以恒定功率起动完全相同。即汽车继续做加速度越来
9、越与以恒定功率起动完全相同。即汽车继续做加速度越来越小的变加速直线运动，直至汽车进入匀速运动状态，速度小的变加速直线运动，直至汽车进入匀速运动状态，速度达到最终的最大速度达到最终的最大速度V Vm m。GNfFFfmat1tvv1vmot2在恒定加速度下起动时的在恒定加速度下起动时的t t 图象图象二、以恒定加速度起动二、以恒定加速度起动匀速直线运动匀速直线运动加速度逐渐减小的加速运动加速度逐渐减小的加速运动匀加速运动匀加速运动三、两种起动方式的比较三、两种起动方式的比较（2 2）最大速度均为）最大速度均为v vm m=P=P额额 /F=P/F=P额额 /f/f（1 1）最后均以最大速度做匀速
10、直线运动）最后均以最大速度做匀速直线运动（3 3）后两个阶段的运动情况相同）后两个阶段的运动情况相同P P不变：先做加速度渐小的加速运动再做匀速运动不变：先做加速度渐小的加速运动再做匀速运动不变：不变：先匀加速先匀加速再做加速度渐小的加速最后匀速再做加速度渐小的加速最后匀速 例例5 5、汽车发动机的额定功率为汽车发动机的额定功率为60kW60kW，汽车质量为，汽车质量为5t,5t,汽汽车在水平路面上行驶时车在水平路面上行驶时,阻力是车重的阻力是车重的0.10.1倍倍,g g取取1010/s/s2 2,若若汽车保持汽车保持0.50.5/s/s2 2的加速度从静止开始做匀加速运动，这一的加速度从静
11、止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间过程能维持多长时间?解：解：汽车以恒定加速度起动，其牵引力不变，汽车功率将随汽车以恒定加速度起动，其牵引力不变，汽车功率将随V V增大增大而增大，当而增大，当P P达到额定功率达到额定功率P P额后，不能再增加，即汽车就不可能再保额后，不能再增加，即汽车就不可能再保持匀加速运动了持匀加速运动了.所以，汽车匀加速过程只能维持到汽车功率增加到所以，汽车匀加速过程只能维持到汽车功率增加到P P额的时刻，设匀加速能达到最大速度为额的时刻，设匀加速能达到最大速度为V V1 1，则此时，则此时makmgFFVPatV11额代入数据解得：代入数据解得：st16 例例
12、6 6、额定功率为额定功率为80KW80KW的汽车的汽车,在某平直公路上行驶的在某平直公路上行驶的最大速度为最大速度为20m/s20m/s，汽车的质量为，汽车的质量为3 3kgkg如果如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为m/sm/s2 2,运动过程中阻力不变求：运动过程中阻力不变求：1 1、汽车受到的恒定阻力是多大？、汽车受到的恒定阻力是多大？2 2、匀加速的时间是多长？、匀加速的时间是多长？3 3、3S3S末的瞬时功率是多大？末的瞬时功率是多大？4 4、在匀加速的过程中，汽车的牵引力做的功是多大？、在匀加速的过程中，汽车的牵引力做的功是多大？5 5、10S10S内汽车的牵引力做的功是多大？内汽车的牵引力做的功是多大？
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