高中物理 第四章 机械能和能源 第2节 功率 3 机车以恒定的加速度启动动力学分析学案 教科版必修2-教科版高一必修2物理学案VIP专享

机车以恒定的加速度启动动力学分析一、考点突破：知识点考纲要求说明机车以恒定的加速度启动动力学分析1. 能够运用机车启动的特点解决机车的启动问题；2. 会自己动手推导、讨论、分析机车问题本知识点难度较大，综合性较强，过程较多，其中涉及到高一阶段除曲线运动外的几乎所有内容，如受力分析，牛顿第二定律，运动学公式及功率公式，匀变速运动和非匀变速运动，是与高考接轨的一个考点二、重难点提示：重点：1. 理解解决机车启动问题的两个核心公式。 2. 理解机车两种启动方式中各段的运动性质。难点：1. 对两种启动方式的 v-t 图象进行分析。 2. 学会将牛顿第二定律及功率方程融入机车问题。机车以恒定加速度启动1. 模型综述物体在牵引力（受功率和速度制约）作用下，从静止开始克服一定的阻力，加速度不发生变化，但受额定功率的限制，达到 P 额后加速度减小，速度增大，最终加速度等于零，速度达到最大值。【要点诠释】（1）受力情况：如图所示，（2）功率特征：先增大到额定功率后以额定功率行驶。（3）机车的功率为牵引力的功率，而非合外力的功率。2. 模型特征（1）动态过程：（2）这一过程的速度—时间图象如图所示：【重要提示】注意区分匀加速结束时的速度和机车行驶的最大速度。【核心归纳】1. 无论哪种启动方式，机车最终的最大速度都应满足：vm＝，且以这个速度做匀速直线运动。2. 在用公式 P＝Fv 计算机车的功率时，F 是指机车的牵引力而不是机车所受到的合力。3. 恒定功率下的加速一定不是匀加速，这种加速过程发动机做的功可用 W＝Pt 计算，不能用 W＝Fl 计算（因为 F 是变力）。4. 以恒定牵引力加速时的功率一定不恒定，这种加速过程发动机做的功常用 W＝Fl 计算，不能用 W＝Pt 计算（因为功率 P 是变化的）。 例题 1 质量为 m 的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图象如图所示，从 t1时刻起汽车的功率保持不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为 Ff，则（ ）A. 0～t1时间内，汽车的牵引力等于 m B. t1～t2时间内，汽车的功率等于 v1C. 汽车运动过程中最大速度 v＝ v1D. t1～t2时间内，汽车的平均速度小于思 路 分 析 ： 在 0 ～ t1 时 间 内 ， 汽 车 匀 加 速 运 动 时 的 加 速 度 为， 牵 引 力，故 A 错误；在 t1-t2 时间内，汽车的功率，故 B 正确；汽车的最大功率为：，达到最大速度时有，联立可得最大速度，故 C 正确； 在...