文档介绍：机车启动 P=FV在问题中的应用
复****br/>1、功率:
(1)功w跟完成这些功所用时间t的比值叫做功率。
(2)公式:p=w/t
W=FS
P=FS/t
P=FV
说明: p=w/t是平均功率,对功率P=FV,当v为平均速度时,P为平均功率,当V为瞬时速度时,P 为瞬时功率。对于力F与速度V不在同一直线时,不能直接用P=FV而是 P=FVCosα
(3)平均功率,瞬时功率,额定功率,实际功率
机车启动的两种情况
以恒定的功率启动
以恒定的加速度a 启动
(牵引力)
以恒定的功率启动
P=FV
P(一定) = F V
F -f=ma
当a=0时,v不变机车匀速运动这时,F=f阻而vm=P/F =P/f为机车行驶的最大速度。
t
V
Vm
汽车牵引功率保持恒定时,由P = FV可知,牵引力大小与速度成反比。结合牛顿第二定律F – f = ma可知,汽车以恒定功率启动的过程,随着汽车速度V的逐渐增大,汽车的加速度逐渐减小,直至加速度等于0,最后汽车做匀速运动。
例:汽车的发动机的额定牵引功率为60KW,汽车的质量为5t汽车在水平路面上行驶时,,求:
汽车保持以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少?
分析:当汽车发动机功率一定时,由公式P=FV得牵引力和速度成反比,所以随着汽车速度的增加,牵引力不断减小,即汽车做加速度不断减小的加速运动,当牵引力F和阻力f相等时,加速度为零,这时汽车速度达到最大值,之后汽车做匀速直线运动。
解:汽车达到最大速度是a=0,则有:
F=f=
P=FVm
Vm=P/=12(m/s)
t
V
Vm
思考:
当汽车在平直公路行驶时,前方遇到了一段较徒的上坡路段,汽车司机应做好什么调整,才能确保汽车驶到坡顶?只靠加大油门能否顺利到达坡顶?
以恒定的加速度a (牵引力 F)启动
据P=FV,a一定F也一定,P随增大V而增大,当P达到P额后,F、a不能维持,开始减小,大速度还要增大,直到a=0,V达到最大Vm=P额/f阻
t
V
Vm
v1
例:汽车的发动机的额定牵引功率为60KW,汽车的质量为5t汽车在水平路面上行驶时,,
求:若汽车从静止开始,,这一过程能维持多少时间?
解:a=(F-f)/m
F=ma+f=7500(N)
设保持匀加速的时间为t,匀加速能达到的最大速度为V1,则
P额=FV1
V1=at, t=16s
V1=8m/s,
t
V
Vm
v1
小结:
1、根据P=FV,以额定功率启动P不变,V增加,F减小,做加速度减小的加速运动。当牵引力减到最小等于阻力时,速度达到最大,做匀速直线运动。
2、以实际功率启动,一般研究做匀加速直线运动,功率在增加,不能超过额定功率。当功率达到额定功率,匀加速直线运动结束,以后的运动情况又回到第一种情况。
注意:P=FV中的F是机车的牵引力,而非车辆所受合力。