能量能守恒定律 （一）、知识网络（二）、重点内容讲解1.机车起动的两种过程(1) 一恒定的功率起动机车以恒定的功率起动后，若运动过程所受阻力 f 不变,由于牵引力 F=P/v 随 v 增大,F 减小.根据牛顿第二定律 a=(F-f)/m=P/mv-f/m,当速度 v 增大时,加速度 a 减小，其运动情况是做加速度减小的加速运动。直至 F=F'时,a 减小至零,此后速度不再增大，速度达到最大值而做匀速运动，做匀速直线运动的速度是vm=P/f,下面是这个动态过程的简单方框图 速度 v 当 a=0 时 a =(F-f)/m 即 F=f 时 保持 vm匀速F =P/v v 达到最大 vm变加速直线运动 匀速直线运动机械能守定律功和功率功概念：力和力的方向上的位移的乘积公式F 与 L 同向： W=FLF 与 L 不同向： W=FLcosαα<900,W 为正α=900,W=0α>900,W 为负功率概念：功跟完成功所用的时间的比值公式P=W/t ( 平均功率 )P=Fv ( 瞬时功率 )动能定理 :FL=mv22/2-mv12/2机械能动能和势能机械能守恒定律：EP1+Ek1= EP2+Ek2验证机械能守恒定律能源能源耗散功是能量转化的量度能量守恒定律人类利用能源的历史这一过程的 v-t 关系如图所示(2) 车以恒定的加速度起动由 a=(F-f)/m 知,当加速度 a 不变时,发动机牵引力 F 恒定,再由 P=F·v 知,F 一定,发动机实际输出功 P 随 v 的增大而增大,但当增大到额定功率以后不再增大,此后,发动机保持额定功率不变,继续增大,牵引力减小,直至 F=f 时,a=0 ,车速达到最大值 vm= P 额 /f,此后匀速运动在 P 增至 P 额之前,车匀加速运动,其持续时间为t0 = v0/a= P 额/F·a = P 额/(ma+F’)a(这个 v0 必定小于 vm,它是车的功率增至 P 额之时的瞬时速度)计算时,先计算出 F,F-F’=ma ,再求出 v=P 额/F,最后根据 v=at 求 t在 P 增至 P 额之后,为加速度减小的加速运动,直至达到 vm.下面是这个动态过程的方框图.匀加速直线运动变加速直线运动匀速直线运动 v vm注意:中的仅是机车的牵引力,而非车辆所受的合力,这一点在计算题目中极易出错.实际上,飞机’轮船’火车等交通工具的最大行驶速度受到自身发动机额定功率 P 和运动阻力 f 两个因素的共同制约,其中运动阻力既包括摩擦阻力,也包括空气阻力,而且阻力会随着运动速度的增大而增大.因此,要提高各种交通工具的最大行驶速度,除想办法提高发动机的额定功率外,还要想办法减小运动阻力,汽车等交通工具外型的流线型设计不仅为了美观,更是出于...
