机车的两种启动方式江苏省淮安市阳光学校223300 冯新波通常讲机车的功率是指机车的牵引力的功率,P=F v 恒成立, 与阻力 f 无关,与 P 是否为额定功率无关,与机车的运动状态无关。机车可通过油门控制功率,可通过换档调整速度从而改变牵引力。机车起动通常有两种方式,下面把这两种启动方式的规律总结如下:一、机车以恒定功率启动的运动过程1、机车以恒定的功率P 启动后, 若运动过程中所受的阻力不变,由于牵引力F=P/ v,根据牛顿第二定律:F-f=ma 即P/v-f=ma 所以:当速度 v 增大时,加速度a 减小。当加速度 a=0 时,机车的速度达到最大,此时有:。以后,机车已vm 做匀速直线运动。2、这一过程, F、v、 a 的变化也可表示为:3、用 v-t 图,这一过程可表示为右下图:最大速度之前是一段曲线。4、以恒定功率启动的特点:( 1)汽车在启动过程中先做加速度不断减小的加速运动,同时牵引力变小,当牵引力等于阻力时,开始以最大速度匀速运动。(2)汽车在启动过程中的功率始终等于汽车的额定功率。(3)汽车的牵引力和阻力始终满足牛顿第二定律F-f=ma。(4)汽车的牵引力和瞬时速度始终满足P-P 额=F v。(5)在启动过程结束时,因为牵引力和阻力平衡,此时有P 额=F vm= f vm。(6)从能的角度看,启动过程中牵引力所做的功一方面用以克服阻力做功,另一方面增加汽车的动能。二、机车以恒定加速度启动的运动过程1、机车以恒定的加速度a 启动时,牵引力F、阻力 f 均不变,此时有:F-f =ma。机车匀加速运动的瞬时功率:P=Fv =( f+ma)?v=( f+ ma)?a t≤P 额。匀加速阶段的最长时间t=P 额/[(ma+f)a];匀加速运动的末速度为vt=P 额/( ma+f)。当机车达到这一速度时,其瞬时功率等于它的额定功率。然后机车又做变加速运动。此时加速度a 和第一种启动过程一样变化;这时的最大速度还是。而变加速阶段的位移应该用动能定理来计算:2、匀加速启动过程的各个量(P、F、a、v)的变化情况如下:3、用 v-t 图,这一过程可表示为右图:起初匀加速运动是一段倾斜的直线,紧接着是一段曲线,最后是平行于时间轴的直线。4、以恒定牵引力启动的特点:(1)汽车的起动过程经历两个阶段:匀加速直线运动;变加速直线运动,最终做匀速直线运动。(2)汽车在匀加速运动阶段,汽车的瞬时速度v=v0+at (v0=0)汽车做匀加速运动所能维持的时间t=vt /a。(3)汽车做匀加速运动...