高中物理&7.3机车启动模式导学案（无答案）新人教版必修2&&人教版
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§7.3机车启动模式【学习目标】1、巩固理解公式P=Fv的意义，能用来解释现象和进行计算。2、能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题。【学习重点】能用公式P=Fv讨论汽车等交通工具的启动问题。【学习难点】汽车等交通工具的启动过程分析。【学习过程】学习任务1：功率与速度回忆：求解功率的公式？分析：从P=Fv可以看出，汽车、火车等交通工具和各种起重机械，当发动机的功率P一定时，牵引力F与速度v成反比，要增大牵引力，就要减小速度。应用：汽车发动机的转动通过变速箱中的齿轮传递到车轮上，转速比可以通过变速杆来改变。发动机输出的功率不能无限制地增大，所以汽车上坡时，司机要用“换挡”的办法减小速度，来得到较大的牵引力。在平直公路上，汽车受到的阻力较小，这时就可以使用较高转速比的档位，在发动机功率相同的情况下使汽车获得较高的速度。学习任务2：额定功率和实际功率学习：电动机、内燃机等动力机械常常标有额定功率，这是在额定转速下可以较长时间工作时输出的功率。实际输出功率往往小于这个数值。举例：某汽车内燃机的额定功率是97kW，但在平直公路上中速行驶时，发动机实际输出的功率只有20kW左右。注意：在特殊情况下，例如越过障碍时，司机可通过增大供油量可以使实际输出的功率大于额定功率，但这对发动机有害，只能工作很短时间，而且要尽量避免。小结：额定功率指机器正常工作时的最大输出功率，也就是机器铭牌上的标称值。实际功率是指机器工作中实际输出的功率。机器不一定都在额定功率下工作。实际功率总是小于或等于额定功率。①当功率P一定时，。即做功的力越大，其速度就越小。当汽车发动机功率一定时，要增大牵引力，就要减小速度。所以汽车上坡时，司机用换挡的办法减小速度来得到较大的牵引力。②当速度v一定时，。即做功的力越大，它的功率也越大。汽车从平路到上坡，若要保持速度不变，必须加大油门，增大发动机功率来得到较大的牵引力。③当力F一定时，。即速度越大，功率越大。起重机吊同一物体以不同速度匀速上升，输出功率不等，速度越大，起重机输出功率越大。学习任务3：交通工具的启动模式之一-----保持恒定功率（一般为额定功率）启动问题1：汽车以恒定功率启动，速度由静止开始增加，汽车提供的牵引力如何变化？问题2：汽车的加速度如何变化？汽车的运动形式如何？问题3：何时速度达到最值？此时汽车加速度如何？牵引力为多大？此后汽车的运动形式又如何？作图：画出速度―时间图像辅助理解总结：例题：汽车发动机的额定功率为60kW，汽车的质量为5t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍。汽车保持额定功率不变从静止启动后，（g取10m/s2）。（1）汽车所能达到的最大速度是多少？（2）当汽车的加速度为2m/s2时的速度多大？（3）当汽车的速度为6m/s时的加速度多大？【课后作业】（ ）1、一辆汽车以速率v1沿一略倾斜的坡路向上匀速行驶，若保持发动机功率不变，沿此坡路向下行驶的速率为v2，若汽车以同样的功率在水平路面匀速行驶时，假设汽车所受的摩擦阻力不变，其车速是A．B．(vl+v2)／2C．2v1v2(vl+v2)D．v1v2／(vl+v2)（ ）2、设河水的阻力与船的速度成正比，当船的速度加倍时，轮船发动机的功率是原来的A．2倍B．4倍C．倍D．2倍（ ）3、货轮拖曳驳船所需的力与其速率成正比，当拖曳速率为lOkm／h，所需功率为20kW，则速度减为5km／h时所需功率为A．5KWB．lOkWC．20kWD．40kW（ ）4、飞机、轮船运动时受到的阻力并不恒定，当速度很大时，阻力和速度的平方成正比，这时要把飞机、轮船的最大速度增大到原来的2倍，发动机的输出功率要增大到原来的A．2倍B．4倍C．6倍D．8倍（ ）5、某汽车的额定功率为P，在很长的水平直路上从静止开始行驶，则下列说法正确的是A．汽车在很长时间内都可以维持足够大的加速度而作匀加速直线运动。B．汽车可以保持一段时间内做匀加速直线运动。C．任何一段时间内汽车都不可能做匀加速运动。D．若汽车开始做匀加速运动，则汽车刚达到额定功率P时，速度亦达到最大值。（ ）6、雨滴在空中运动时所受阻力与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从同一高度落下，其质量分别为M、m，落至地面前均已做匀速直线运动，则落地前其重力的瞬时功率之比为A．B．C．D．（ ）7、汽车以额定功率从水平路面上坡时，司机换挡的目的是A．增大速度，增大牵引力B．减小速度，减小牵引力C．增大速度，减小牵引力D．减小速度，增大牵引力8、质量为m、额定功率为P的汽车在平直公路上行驶。若汽车行驶时所受阻力大小不变，并以额定功率行驶，汽车能达到的最大速度为v1；当汽车以速率v2（v1大于v2）行驶时，它的加速度是多少？9、质量为m=2000kg的汽车，发动机功率P=30kW，在水平路面上能以v=15m／s的最大速率匀速前进。若保持功率不变，当速率减至v′=10m／s时汽车的加速度大小为多少?10、汽车质量为5t，额定功率为30kW。(1)若汽车在水平路上行驶时所受阻力为2000N，则最大车速为多少?(2)如阻力不变，汽车在水平路上用lOm／s的速度行驶，实际功率多大?(3)如阻力不变，汽车能否以lOm／s的速度在倾角为10°的斜坡上向上匀速行驶?已知sin10°=0.17。11、质量的小汽车，以额定功率行驶在平直公路上的最大速度是开上每前进20m升高1m的山坡时最大速度是如果这两种情况中车所受的摩擦阻力相等。求：(1)摩擦阻力(2)汽车发动机的功率（3）汽车沿原山坡下行时的最大速度（g取）
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高中物理2014届高考物理高频考点24: 机车的启动和运行 试题及完整解析答案（word)
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&（2013山东省名校质检）一辆质量为m的汽车在发动机牵引力F的作用下，沿水平方向运动。在t0时刻关闭发动机，其运动的v-t图象如图所示。已知汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重量的k倍，则（&&&& ）
A.加速过程与减速过程的平均速度比为1∶2
B.加速过程与减速过程的位移大小之比为1∶2
C.汽车牵引力F与所受阻力大小比为3∶1
D.汽车牵引力F做的功为
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（2013广东省江门市模拟）汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，所受阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是
A．汽车发动机的输出功率逐渐增大
B．汽车发动机的输出功率保持不变
C．在任意两相等的位移内，汽车的动能变化相等
D．在任意两相等的位移内，汽车的速度变化相等
>" onclick=" get_daan(this,'daan-382492');"> &
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（2013上海市静安区二模）关于汽车在水平路面上运动，下列说法中正确的是：
(A)汽车启动后以额定功率行驶，在速度达到最大以前，加速度是在不断增大的．
(B)汽车启动后以额定功率行驶，在速度达到最大以前，牵引力应是不断减小的．
(C)汽车以最大速度行驶后，若要减小速度，可减小牵引功率行驶．
(D)汽车以最大速度行驶后，若再减小牵引力，速度一定减小．
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（2013年4月湖北省黄冈市模拟）如图所示，光滑金属直杆穿过竖直固定的滑套，其底端置于光滑斜面体上，金属杆质量为m1，斜面体质量为m2，现给斜面体一水平推力使斜面体从静止开始向右作匀加速直线运动，经t时间斜面体水平移动s，该过程中斜面体未碰到滑套，金属杆匀加速上升h高度，重力加速度为g，求：
&& （1）该过程中金属杆受到的合外力；
&& （2）该过程中水平推力的平均功率。
>" onclick=" get_daan(this,'daan-382494');"> &
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（2013浙江省宁波市二模）如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，其弯曲部分是由两个半径均为R的半圆平滑对接而成（圆的半径远大于细管内径），轨道底端D点与粗糙的水平地面相切。现一辆玩具小车m以恒定的功率从E点开始行驶，经过一段时间t之后，出现了故障，发动机自动关闭，小车在水平地面继续运动并进入“S”形轨道，从轨道的最高点A飞出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C点，C点与下半圆的圆心等高。已知小车与地面之间的动摩擦因数为μ，ED之间的距离为x0，斜面的倾角为30&。求：
（1）小车到达C点时的速度大小为多少?
（2）在A点小车对轨道的压力是多少，方向如何？
（3）小车的恒定功率是多少？
>" onclick=" get_daan(this,'daan-382495');"> &君，已阅读到文档的结尾了呢~~
【重难点】高中物理机车启动题目[新版]物理,难点,高中物理,重难点,机车启动,物理难点
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【重难点】高中物理机车启动题目[新版]
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3秒自动关闭窗口高中物理12种常规考题汇总及解题方法讲解，赶紧收藏！
高中物理12种常规考题汇总及解题方法讲解，赶紧收藏！
为了考出好的成绩，大家在抓紧一切时间进行复习，其实高中物理考试常见的类型无非包括以下12种，本文介绍了这12种常见题型的解题方法和思维模板，还介绍了高考各类试题的解题方法和技巧，提供各类试题的答题模版，飞速提升你的解题能力，力求做到让你一看就会，一想就通，一做就对!赶紧收藏哦！<font color="#、直线运动问题题型概述：直线运动问题是高考的热点，可以单独考查，也可以与其他知识综合考查.单独考查若出现在选择题中，则重在考查基本概念，且常与图像结合;在计算题中常出现在第一个小题，难度为中等，常见形式为单体多过程问题和追及相遇问题.思维模板：解图像类问题关键在于将图像与物理过程对应起来，通过图像的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息，对运动过程进行分析，从而解决问题;对单体多过程问题和追及相遇问题应按顺序逐步分析，再根据前后过程之间、两个物体之间的联系列出相应的方程，从而分析求解，前后过程的联系主要是速度关系，两个物体间的联系主要是位移关系.?<font color="#、物体的动态平衡问题题型概述：物体的动态平衡问题是指物体始终处于平衡状态，但受力不断发生变化的问题.物体的动态平衡问题一般是三个力作用下的平衡问题，但有时也可将分析三力平衡的方法推广到四个力作用下的动态平衡问题.思维模板：常用的思维方法有两种.(1)解析法：解决此类问题可以根据平衡条件列出方程，由所列方程分析受力变化;(2)图解法：根据平衡条件画出力的合成或分解图，根据图像分析力的变化.<font color="#、运动的合成与分解问题题型概述：运动的合成与分解问题常见的模型有两类.一是绳(杆)末端速度分解的问题，二是小船过河的问题，两类问题的关键都在于速度的合成与分解.思维模板：(1)在绳(杆)末端速度分解问题中，要注意物体的实际速度一定是合速度，分解时两个分速度的方向应取绳(杆)的方向和垂直绳(杆)的方向;如果有两个物体通过绳(杆)相连，则两个物体沿绳(杆)方向速度相等.(2)小船过河时，同时参与两个运动，一是小船相对于水的运动，二是小船随着水一起运动，分析时可以用平行四边形定则，也可以用正交分解法，有些问题可以用解析法分析，有些问题则需要用图解法分析.<font color="#、抛体运动问题题型概述：抛体运动包括平抛运动和斜抛运动，不管是平抛运动还是斜抛运动，研究方法都是采用正交分解法，一般是将速度分解到水平和竖直两个方向上.思维模板：(1)平抛运动物体在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀加速直线运动，其位移满足x=v0t,y=gt2/2，速度满足vx=v0,vy=(2)斜抛运动物体在竖直方向上做上抛(或下抛)运动，在水平方向做匀速直线运动，在两个方向上分别列相应的运动方程求解<font color="#、圆周运动问题题型概述：圆周运动问题按照受力情况可分为水平面内的圆周运动和竖直面内的圆周运动，按其运动性质可分为匀速圆周运动和变速圆周运动.水平面内的圆周运动多为匀速圆周运动，竖直面内的圆周运动一般为变速圆周运动.对水平面内的圆周运动重在考查向心力的供求关系及临界问题，而竖直面内的圆周运动则重在考查最高点的受力情况.思维模板：(1)对圆周运动，应先分析物体是否做匀速圆周运动，若是，则物体所受的合外力等于向心力，由F合=mv2/r=mrω2列方程求解即可;若物体的运动不是匀速圆周运动，则应将物体所受的力进行正交分解，物体在指向圆心方向上的合力等于向心力.(2)竖直面内的圆周运动可以分为三个模型：①绳模型：只能对物体提供指向圆心的弹力，能通过最高点的临界态为重力等于向心力;②杆模型：可以提供指向圆心或背离圆心的力，能通过最高点的临界态是速度为零;③外轨模型：只能提供背离圆心方向的力，物体在最高点时，若v&(gR)1/2，沿轨道做圆周运动，若v≥(gR)1/2，离开轨道做抛体运动.<font color="#、牛顿运动定律的综合应用问题题型概述：牛顿运动定律是高考重点考查的内容，每年在高考中都会出现，牛顿运动定律可将力学与运动学结合起来，与直线运动的综合应用问题常见的模型有连接体、传送带等，一般为多过程问题，也可以考查临界问题、周期性问题等内容，综合性较强.天体运动类题目是牛顿运动定律与万有引力定律及圆周运动的综合性题目，近几年来考查频率极高.思维模板：以牛顿第二定律为桥梁，将力和运动联系起来，可以根据力来分析运动情况，也可以根据运动情况来分析力.对于多过程问题一般应根据物体的受力一步一步分析物体的运动情况，直到求出结果或找出规律.对天体运动类问题，应紧抓两个公式：GMm/r2=mv2/r=mrω2=mr4π2/T2①。GMm/R2=mg②.对于做圆周运动的星体(包括双星、三星系统)，可根据公式①分析;对于变轨类问题，则应根据向心力的供求关系分析轨道的变化，再根据轨道的变化分析其他各物理量的变化.<font color="#、机车的启动问题题型概述：机车的启动方式常考查的有两种情况，一种是以恒定功率启动，一种是以恒定加速度启动，不管是哪一种启动方式，都是采用瞬时功率的公式P=Fv和牛顿第二定律的公式F-f=ma来分析.思维模板：(1)机车以额定功率启动.机车的启动过程如图所示，由于功率P=Fv恒定，由公式P=Fv和F-f=ma知，随着速度v的增大，牵引力F必将减小，因此加速度a也必将减小，机车做加速度不断减小的加速运动，直到F=f，a=0，这时速度v达到最大值vm=P额定/F=P额定/f.这种加速过程发动机做的功只能用W=Pt计算，不能用W=Fs计算(因为F为变力).(2)机车以恒定加速度启动.恒定加速度启动过程实际包括两个过程.如图所示，“过程1”是匀加速过程，由于a恒定，所以F恒定，由公式P=Fv知，随着v的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率P额定，功率不能再增大了;“过程2”就保持额定功率运动.过程1以“功率P达到最大，加速度开始变化”为结束标志.过程2以“速度最大”为结束标志.过程1发动机做的功只能用W=F·s计算，不能用W=P·t计算(因为P为变功率).<font color="#、以能量为核心的综合应用问题题型概述：以能量为核心的综合应用问题一般分四类.第一类为单体机械能守恒问题，第二类为多体系统机械能守恒问题，第三类为单体动能定理问题，第四类为多体系统功能关系(能量守恒)问题.多体系统的组成模式：两个或多个叠放在一起的物体，用细线或轻杆等相连的两个或多个物体，直接接触的两个或多个物体.思维模板：能量问题的解题工具一般有动能定理，能量守恒定律，机械能守恒定律.(1)动能定理使用方法简单，只要选定物体和过程，直接列出方程即可，动能定理适用于所有过程;(2)能量守恒定律同样适用于所有过程，分析时只要分析出哪些能量减少，哪些能量增加，根据减少的能量等于增加的能量列方程即可;(3)机械能守恒定律只是能量守恒定律的一种特殊形式，但在力学中也非常重要.很多题目都可以用两种甚至三种方法求解，可根据题目情况灵活选取.<font color="#、力学实验中速度的测量问题题型概述：速度的测量是很多力学实验的基础，通过速度的测量可研究加速度、动能等物理量的变化规律，因此在研究匀变速直线运动、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒等实验中都要进行速度的测量.速度的测量一般有两种方法：一种是通过打点计时器、频闪照片等方式获得几段连续相等时间内的位移从而研究速度;另一种是通过光电门等工具来测量速度.思维模板：用第一种方法求速度和加速度通常要用到匀变速直线运动中的两个重要推论：①vt/2=v平均=(v0+v)/2，②Δx=aT2，为了尽量减小误差，求加速度时还要用到逐差法.用光电门测速度时测出挡光片通过光电门所用的时间，求出该段时间内的平均速度，则认为等于该点的瞬时速度，即：v=d/Δt.<font color="#、电容器问题题型概述：电容器是一种重要的电学元件，在实际中有着广泛的应用，是历年高考常考的知识点之一，常以选择题形式出现，难度不大，主要考查电容器的电容概念的理解、平行板电容器电容的决定因素及电容器的动态分析三个方面.思维模板：(1)电容的概念：电容是用比值(C=Q/U)定义的一个物理量，表示电容器容纳电荷的多少，对任何电容器都适用.对于一个确定的电容器，其电容也是确定的(由电容器本身的介质特性及几何尺寸决定)，与电容器是否带电、带电荷量的多少、板间电势差的大小等均无关.(2)平行板电容器的电容：平行板电容器的电容由两极板正对面积、两极板间距离、介质的相对介电常数决定，满足C=εS/(4πkd)(3)电容器的动态分析：关键在于弄清哪些是变量，哪些是不变量，抓住三个公式[C=Q/U、C=εS/(4πkd)及E=U/d]并分析清楚两种情况：一是电容器所带电荷量Q保持不变(充电后断开电源)，二是两极板间的电压U保持不变(始终与电源相连).<font color="#、带电粒子在电场中的运动问题题型概述：带电粒子在电场中的运动问题本质上是一个综合了电场力、电势能的力学问题，研究方法与质点动力学一样，同样遵循运动的合成与分解、牛顿运动定律、功能关系等力学规律，高考中既有选择题，也有综合性较强的计?算题?.思维模板：(1)处理带电粒子在电场中的运动问题应从两种思路着手①动力学思路：重视带电粒子的受力分析和运动过程分析，然后运用牛顿第二定律并结合运动学规律求出位移、速度等物理量.②功能思路：根据电场力及其他作用力对带电粒子做功引起的能量变化或根据全过程的功能关系，确定粒子的运动情况(使用中优先选择).(2)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意是否考虑粒子的重力①质子、α粒子、电子、离子等微观粒子一般不计重力;②液滴、尘埃、小球等宏观带电粒子一般考虑重力;③特殊情况要视具体情况，根据题中的隐含条件判断.(3)处理带电粒子在电场中的运动问题应注意画好粒子运动轨迹示意图，在画图的基础上运用几何知识寻找关系往往是解题的突破口.<font color="#、带电粒子在磁场中的运动问题题型概述：带电粒子在磁场中的运动问题在历年高考试题中考查较多，命题形式有较简单的选择题，也有综合性较强的计算题且难度较大，常见的命题形式有三种：(1)突出对在洛伦兹力作用下带电粒子做圆周运动的运动学量(半径、速度、时间、周期等)的考查;(2)突出对概念的深层次理解及与力学问题综合方法的考查，以对思维能力和综合能力的考查为主;(3)突出本部分知识在实际生活中的应用的考查，以对思维能力和理论联系实际能力的考查为主.思维模板：在处理此类运动问题时，着重把握“一找圆心，二找半径(R=mv/Bq)，三找周期(T=2πm/Bq)或时间”的分析方法.(1)圆心的确定：因为洛伦兹力f指向圆心，根据f⊥v，画出粒子运动轨迹中任意两点(一般是射入和射出磁场的两点)的f的方向，沿两个洛伦兹力f作出其延长线的交点即为圆心.另外，圆心位置必定在圆中任一根弦的中垂线上(如图所示).看大图(2)半径的确定和计算：利用平面几何关系，求出该圆的半径(或运动圆弧对应的圆心角)，并注意利用一个重要的几何特点，即粒子速度的偏向角(φ)等于圆心角(α)，并等于弦AB与切线的夹角(弦切角θ)的2倍(如图所示)，即?φ=α=2θ.(3)运动时间的确定：t=φT/2π或t=s/v,其中φ为偏向角，T为周期，s为轨迹的弧长，v为线速度。
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如何保持力的大小不变行驶
提问者采纳
你没法保证力一样。力不变速度随功率增大而增大p=F*v，但你能控制速度。功率恒定，速度越小力越大。在真实驾驶中
提问者评价
太给力了，你的回答完美地解决了我的问题，非常感谢！
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