高中物理必修二·第8章·機械能守恒8.1功和功率(第2課時)①機車啟動的兩種方式②變力做功SmgNFf機車的功率牽引力的功率實際功率額定功率正常工作時的最大功率機車工作時的功率小于等于額定功率大小可變，由司機控制機車模型：當(dāng)P不變時，F(xiàn)與v成反比當(dāng)v不變時，F(xiàn)與P成正比當(dāng)F不變時，P與v成正比機車啟動(1)當(dāng)機車以恒定功率啟動后，機車所受的牽引力如何變化？機車的加速度如何變化？機車做何種運動？機車啟動---恒功率啟動(2)根據(jù)以上分析，你是否可以求得機車最終的最大速度？此時應(yīng)滿足的條件是什么？(3)根據(jù)以上分析，你是否可以繪制出與機車運動過程相對應(yīng)的P-t圖像和v-t圖像呢？當(dāng)F=F阻時，a＝0

，v達到最大

保持vm勻速vF＝vPa＝mF－F阻↑→↓↑→→↓↓vm＝F阻PF阻FF阻Fvmv—t圖像加速階段的圖像勻速階段的圖像a減小的變加速運動勻速運動vmvt0機車啟動---恒功率啟動如果機車以恒定的加速度啟動，會有何不同呢？1.速度達到最大之前，F(xiàn)為變力，發(fā)動機做的功只能用W=Pt

計算，不能用W=Fx計算。2.達到最大速度的本質(zhì)條件是：a=0vmvt03.達到最大速度時，有

P額=F阻vm關(guān)于恒功率啟動的幾點說明機車啟動---恒功率啟動(1)當(dāng)機車以恒定加速度啟動后，機車的功率開始如何變化？(2)當(dāng)機車的功率達到額定功率后，機車的加速度如何變化？機車做何種運動？(3)根據(jù)以上分析，你是否可以求得機車最終的最大速度？此時應(yīng)滿足的條件是什么？(4)根據(jù)以上分析，你是否可以繪制出與機車運動過程相對應(yīng)的P-t圖像和v-t圖像呢？機車啟動---恒加速度啟動當(dāng)F=F阻時，a＝0

，v達到最大

保持vm勻速F＝vP額a＝mF－F阻↑→↓

v↑↓→→↓vm＝F阻P額加速度逐漸減小的變加速直線運動勻速直線運動a＝mF－F阻→→→→v↑P＝Fv↑↑→當(dāng)P=P額時，保持P額繼續(xù)加速勻加速直線運動機車啟動---恒加速度啟動1.機車做勻加速運動只能維持一段時間,當(dāng)功率增大到額定功率時,勻加速運動結(jié)束，此時速度為v1，勻加速時間為t1,則t1=P額(ma+F阻)a3.勻加速結(jié)束的條件是：P實=Pmax=P額t1v1vt0vm2.達到最大速度的本質(zhì)條件:a=04.達到最大速度時，有

P額=F阻vmP額=Fv1=(ma+F阻)v1

=(ma+F阻)at1關(guān)于恒加速度啟動的幾點說明機車啟動---恒加速度啟動【例題】某汽車發(fā)動機的額定功率為120kW，汽車質(zhì)量為5t，汽車在運動中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍。（g取10m/s2）（1）若汽車以額定功率啟動，則汽車所能達到的最大速度是多少？當(dāng)汽車速度達到10m/s時，其加速度是多少？（2）若汽車以恒定加速度0.5m/s2啟動，則其勻加速過程能維持多長時間？機車啟動【思考1】為什么汽車上坡速度要比在平地上行駛的速度小得多呢？

【思考2】在公式P=Fv中，P保持不變時，是否可將作用力無限地減小，以使運動物體的速度無限地增大？機車啟動

2.變力做功---圖像法

2.變力做功---圖像法

2.變力做功---圖像法2.變力做功---平均值法

①適用條件：若一個力的大小不變，方向時刻與速度同向(或反向)時,把物體的運動過程分為很多小段,這樣每一小段可以看成直線,先求力在每一小段上做的功,再求和即可。②例如,滑動摩擦力、空氣阻力整個運動過程中所做的總功是各個階段所做功的和，即力與路程的乘積。2.變力做功---微元法

【例題】水平桌面上，長6m的輕繩一端固定于0點，如圖3所示（俯視圖），另一端系一質(zhì)量m=2.0kg的小球?，F(xiàn)對小球施加一個沿桌面大小不變的力F=10N，F(xiàn)拉著物體從M點運動到N點，F(xiàn)的方向始終與小球的運動方向成37°角。已知小球與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，不計空氣阻力，取g=10m/s2sin37°=0.6，cos37°=0.8，則下列說法正確的是（

）A.拉力F對小球做的功為16π（J）B.拉力F對小球做的功為8π（J）C.小球克服摩擦力做的功為16π