第一篇：机车的两种启动方式试题

1.汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是

A.汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动

B.汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动

C.汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动

D.汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动

2．起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，其速度图象如左 图所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是右图中的哪一 个?m/s时，加速度为0.4 m/s2.若保持此时的功率不变继续行驶，汽车能达到的最大速度是________m/s.（g取10 m/s2）

5.汽车发动机额定功率为60 kW，汽车质量为5.0×103 kg，汽车在水平路面行驶时，受到的阻力大小是车重的0.1倍，试求：（1）汽车保持额定功率从静止出发后能达到的最大速度是多少？

（2）若汽车从静止开始，以0.5 m/s2的加速度匀加速运动，则这一加速度能维持多长时间？

6.电动机通过一绳子吊起质量为8 kg的物体，绳的拉力不能超过120 N，电动机的功率不能超过1200 W，要将此物体由静止起用最快的方

式吊高90 m（已知此物体在被吊高接近90 m时，已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少？

7（2002年上海春考）铁路提速，要解决许多技术问题.通常，列车阻力与速度平方成正比，即f=kv2.列车要跑得快，必须用大功率机车来牵引.试计算列车分别以 120 km/h和40 km/h的速度匀速行驶时，机车功率大小的比值。

8额定功率为80 kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s.已知汽车的质量为2×103 kg，若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小为2 m/s2.假定汽车在整个运动过程中阻力不变.求：

（1）汽车受到的阻力Ff；（2）汽车在3 s末的瞬时功率；

9质量为m=4×103 kg的汽车发动机的额定功率P0=40×103 W，汽车

从静止开始，以a=0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，所受阻力恒为Ff=2×103 N，求：（1）汽车匀加速运动所用的时间t；（2）汽车

可达的最大速度vm；（3）汽车速度为2vm/3时的加速度a′

10汽车质量为5 t，其发动机额定功率为37.5 kW，汽车在水平道路上从静止开始起动，开始一段时间内，以加速度1.0 m/s2做匀加速运动，最后匀速运动的速度为15 m/s.求：

（1）汽车做匀加速运动的时间.（2）汽车匀速运动后关闭发动机，还能滑多远？

11．设汽车所受的阻力和它的速度成正比，汽车以速率V匀速行驶时 发动机的功率是P，当汽车以2V的速率匀速行驶时，它的功率是多 少？

12一质量为4.0×103kg，发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍，g取10m/s2，求

(1)启动2s末发动机的输出功率；

(2)它以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动所能行驶的时间；

(3)汽车在此路面上所能行驶的最大速度。

第二篇：机车的两种启动方式

机车启动问题

一、描述机车的物理量

1、速度

2、力

3、功率：机车的功率是指牵引力的功率PFv

二、机车启动结束的特点

1、速度最大

2、牵引力等于阻力

3、功率达到额定功率

三、机车启动中的两个方程

机车启动过程中，速度不断增加，牵引力一定大于阻力。

FfmaP瞬Fv

例

1、一汽车在水平公路上行驶，设汽车在行驶过程中所受阻力不变。汽车的发动机始终以额定功率输出，关于牵引力和汽车速度的下列说法中正确的是

A．加速行驶时，牵引力不变B．加速行驶时，牵引力增大

C．加速行驶时，牵引力减小D．当牵引力等于阻力时，速度达到最大值

四、机车的两种启动方式

启动方式

1、机车以恒定功率启动：

（1）、启动过程中三个重要量的变化规律：

功率 ：速度：增大牵引力：

（2）定性绘制速度v随时间t的变化图线。

例

2、质量为m的汽车行驶在平直公路上，其额定功率为P。当汽车的加速度为a时，速度为v，发动机的功率为P1，汽车匀速行驶的最大速度为多大？

启动方式

2、机车以恒定加速度启动

（1）匀加速启动阶段三个重要量的变化规律：

功率：

速度：增大

牵引力

例

3、汽车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动，所受阻力始终不变，在此过程中，下列说法正确的是

A．汽车牵引力保持不变B．汽车牵引力逐渐增大

C．发动机输出功率不变D．发动机输出功率逐渐增大

（2）达额定功率启动阶段三个重要量的变化规律：

功率：速度：增大牵引力

例

4、车从静止开始能保持加速度a作匀加速运动的最长时间为t，此后汽车的运动情况是

A．加速度为零，速度恒定

B．加速度逐渐减小直到为零，速度逐渐增大直到最大值后保持匀速

C．加速度逐渐减小直到为零，速度也逐渐减小直到为零

D．加速度逐渐增大到某一值后不变，速度逐渐增大直到最后匀速

【跟踪训练】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，g＝10m/s2，若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

第三篇：机车启动的两种方式

机车的两种启动方式

1.机车以恒定功率启动的运动过程

由公式P=Fv和F-Ff=ma知，由于P恒定，随着v的增大，F必将

减小，a也必将减小，汽车做加速度不断减小的加速运动，直到F=Ff，a=0，这时v达到最大值νmPmFPm

Ff。可见恒定功率的加速一定不是

匀加速。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）。

这一启动过程的P-t、ν-t关系如图所示

2.机车以恒定加速度启动的运动过程

由公式P=Fv和F-Ff=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽车做匀

加速运动，而随着v的增大，P也将不断增大，直到P达到额定功率Pm，功率不能再增大了。这时匀加速运动结束，其最大速度为ν’mPmFPm

Ff,此后汽车要想继续加速就只能做恒定功率的变加

速运动了。可见恒定牵引力的加速时功率一定不恒定。这种加速过程发动机做的功只能用W=FL计算，不能用W=Pt计算（因为P为变值）。

这一启动过程的P-t、ν-t关系如图所示

特别提示：图象中的V0为机车以恒定加速度启动时，匀加速运动的末速度，但并非是加速过程的最大速度，因为此后还有一个变加速运动过程。而Vm为机车一额定功率运动时所能达到的最大速度。

【例题1】一汽车额定功率为P额=100 kW，质量为m=10×103 kg，设阻力恒为车重的0.1倍，取g=10 m/s2.(1)若汽车以额定功率启动，求所达到的最大速度vm；

(2)若汽车以a=0.5 m/s2的加速度启动，求其匀加速运动的最长时间.思路点拨：汽车以恒功率启动，速度增大，牵引力减小做加速度逐渐减小的加速运动，直到牵引力等于阻力为止；汽车开始做匀加速运动牵引力和阻力恒定，随着速度增加，它的实际功率逐渐增大，直到FV等于额定功率为止。

解析：(1)汽车以额定功率启动，达到最大速度时，阻力与牵引力相等.依题Ff=0.1mg，所以vm=

P额F

P额Ff



P额0.1mg



10010

0.1101010

m/s=10 m/s.（2）汽车以匀加速启动时的牵引力为： F=ma+Ff=ma+0.1mg=10×103×0.5 N+0.1×10×103×10 N=1.5×104 N 达到额定功率时的速度为：vt=t=

vta

6.70.5

P额F



100101.510

m/s=6.7 m/s

vt即为匀加速运动的末速度，故做匀加速运动的最长时间为：



s=13.3 s.答案：（1）10 m/s（2）13.3 s

思维总结：此类问题的关键是功率变化关系，加速度改变规律，速度改变规律的综合运用。

【例题2】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，求：

⑴汽车以额定功率从静止启动后能达到的最大速度是多少？ ⑵汽车从静止开始，保持以0.5 m/s2

加速度做匀加速度运动，这

一过程能维持多长时间？

解析：（1）该汽车属于第一类机车启动模式，所以最大速度为：，又Ff=0.1mg，所以可得vm=12m/s。vmPF

f

（2）该问的情况属于第二类机车启动模式，由aF=7500N，因此，匀加速运动的时间为：t

vta

mPm/FFFf

FFf

m

知，=4s。

思维总结：解决机车启动问题，首先要弄清是哪种启动方式，然后采用分段处理法，在匀加速阶段常用牛顿第二定律和运动学公式结合分析，在非匀加速阶段，一般用动能定理求解。

第四篇：机车的两种启动方式分析

机车两种启动方式分析

正确分析汽车启动问题，关键抓住三点：

1、正确分析物理过程。

2、抓住两个基本公式：

（1）功率公式：PFv，其中P是汽车的功率，F是汽车的牵引力，F v是汽车的速度。

（2）牛顿第二定律：Ffma，如图1所示。

图

3、正确分析启动过程中P、F、f、v、a的变化抓住不变量、变化量及变化关系。

以恒定功率启动

汽车从静止开始，保持牵引力的功率不变，假设在运动过程中汽车所受的阻力F′也不变；随速度

v的增大，牵引力会减小，加速度减小；当F＝F′时，加速度a＝0，此时速度最大，且；以后以速度做匀速直线运动，其过程可由下面的框图表示：

以恒定加速度启动 由知，保持a不变，则牵引力F也不变，而由P＝Fv知，随着速度v的增大，机车的功率增大，但任何机械的功率都是有限的，故机车的功率达到额定功率后将保持不变，以后速度虽继续

增大，但并非做匀加速直线运动，因为F会变小，当F＝F′时，机车就以做匀速直线运动。

由以上分析可知，车能保持加速度恒定运动一段时间，以后加速度将减小直至为零，其过程可由下面的框图表示：

注意：当机车以恒定的加速度启动时，机车做匀加速直线运动的最大速度

于机车的最大速度。，要小

5例：一列火车总质量m＝500 t，机车发动机的额定功率P＝6×10 W，在轨道上行驶时，轨道对列车

2的阻力F阻是车重的0.01倍，g取10 m/s，求：

(1)火车在水平轨道上行驶的最大速度；

【解析】(1)列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，F＝F阻＝kmg时列车的加速度为零，速度

达最大vm

PPP则：vm＝＝12 m/s.FF阻kmg

(2)在水平轨道上，发动机以额定功率P工作，当行驶速度为v1＝1 m/s和v2＝10 m/s时，列车的瞬时加速度a1、a2各是多少；

【解析】 当v

PF1＝6×105 N v1

据牛顿第二定律得：a1＝F1－F阻2＝1.1 m/s m

P4当v＝v2＝10 m/s时，F2＝＝6×10 N v2

据牛顿第二定律得：a2＝F2－F阻＝0.02 m/s2.m

(3)在水平轨道上以36 km/h速度匀速行驶时，发动机的实际功率P′；

【解析】(3)当v＝36 km/h＝10 m/s时，列车匀速运动，则发动机的实际功率P′＝F阻v＝5×105 W.(4)若火车从静止开始，保持0.5 m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间．

【解析】(4)据牛顿第二定律得牵引力F′＝F阻＋ma＝3×105 N

在此过程中，速度增大，发动机功率增大．当功率为额定功率时速度大小为v′m，即v′m＝

据v′m＝at，得t＝

v′m＝4 s.aP＝2 m/s F′

第五篇：机车的两种启动方式

机车的两种启动方式

通常讲机车的功率是指机车的牵引力的功率，P＝F v恒成立，与阻力f无关，与P是否为额定功率无关，与机车的运动状态无关。机车可通过油门控制功率，可通过换档调整速度从而改变牵引力。机车起动通常有两种方式，下面把这两种启动方式的规律总结如下：

一、机车以恒定功率启动的运动过程

1、机车以恒定的功率P启动后，若运动过程中所受的阻力不变，由于牵引力F＝P／v，根据牛顿第二定律：F－f＝ma即P／v－f＝ma

Pf所以：a mvm

当速度v增大时，加速度a减小。P额P额v当加速度a＝0时，机车的速度达到最大，此时有：m。Ff以后，机车已vm做匀速直线运动。

2、这一过程，F、v、a

P保持匀速直线运动vFa v

变加速运动

3、用v－t图，这一过程可表示为右下图：最大速度之前是一段曲线。

4、以恒定功率启动的特点：（1）汽车在启动过程中先做加速度不断减小的加速运动，同时牵引力变小，当牵引力等于阻力时，开始以最大速度匀速运动。（2）汽车在启动过程中的功率始终等于汽车的额定功率。

（3）汽车的牵引力和阻力始终满足牛顿第二定律F－f＝ma。

（4）汽车的牵引力和瞬时速度始终满足P－P额＝F v。

（5）在启动过程结束时，因为牵引力和阻力平衡，此时有 vP额＝F vm＝f vm。（6）从能的角度看，启动过程中牵引力所做的功一方面用以克服阻力做功，另一方面增加汽车的动能。

二、机车以恒定加速度启动的运动过程

1、机车以恒定的加速度a启动时，牵引力F、阻力f均不变，此时有：F－f ＝ma。机车匀加速运动的瞬时功率：P＝Fv＝（f＋ma）•v＝（f＋ma）•

a

t≤P额。

匀加速阶段的最长时间t

＝P额／［（ma＋f）a］；

匀加速运动的末速度为vt＝P额／（ma＋f）。当机车达到这一速度时，其瞬时功率等于它的额定功率。

然后机车又做变加速运动。此时加速度a和第一种启动过程一样变化；这时的最大速度P额P额还是v m 。Ff1212而变加速阶段的位移应该用动能定理来计算： Pt－ f s＝mvm－mvt额222、v）的变化情况如下：F、fPP额F－f额F－f，a＝vP＝Fv ,vFa不变 不变

匀加速直线运动变加速直线运动

第1页

保持匀速直线运动





3、用v－t图，这一过程可表示为右图： 起初匀加速运动是

一段倾斜的直线，紧接着是一段曲线，最后是平行于时间轴的直线。

4、以恒定牵引力启动的特点：

（1）汽车的起动过程经历两个阶段：匀加速直线运动；变加 vv速直线运动，最终做匀速直线运动。

（2）汽车在匀加速运动阶段，汽车的瞬时速度v＝v0＋at（v0＝0）汽车做匀加速运动所能维持的时间t＝vt /a。

（3）汽车做匀加速运动阶段，其瞬时功率P＝F v≤P额。（4）汽车在匀加速运动阶段结束时，瞬时功率等于额定功率，且Pt＝P额＝F vt。

（5）汽车在变加速运动阶段功率恒为额定功率，进入匀速直线运动时牵引力和阻力平衡，有Pt＝P额＝f vm。

（6）从能的角度看：匀加速直线运动阶段W牵1－fs1=12mv1m(W牵

1、s1分别表示匀加速运

2牵2动阶段牵引力所做的功、位移)，变加速直线运动阶段牵引力所做的功W

直线运动阶段所经历的时间)，W牵2－fs2=P额t2(t2表示变加速1212mvmmv1m。（s2为变加速直线运动阶段的位移）2

2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，g取10m/s2，问：

（1）汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少？

（2）若汽车保持以0.5m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？

解析：（1）根据题意，汽车达到最大速度时作匀速直线运动，所以有

P额P额 6010

3vm＝m/s12m/s＝Ff5000100

1（2）汽车以恒定的加速度a匀加速运动，则牵引力恒定。P＝Fv，随v增大，牵引力功率P也增大，当功率增大至额定功率时不能再增大，牵引力减小，加速度也减小，匀加速运动结束。设此时速度为vt，则有

P额60103

＝5.01035.01030.5－fma。即vtv

解得 v＝8.0m/s

由v＝a t得，这一过程维持的时间为t＝v8.0s16s。a0.5解后评析：

1、这类问题的关键是机车的发动机功率——机车的牵引功率是否达到额定功率，若在额定功率下启动，则一定是变加速运动。因为牵引力随速度的增大而减小。求解有关问题时不能用匀变速运动的规律来处理。

2、特别注意匀加速启动时，牵引力恒定。当功率随速度增至额定功率时的速度（匀加速结束时的速度），并不是机车的最大速度。此后，机车仍要在额定功率下做加速度逐渐减小的加速运动，直至加速度减小为零是速度达到最大（这阶段与以额定功率启动的过程相同）。

以上主要概括了机车在平直路面上的两种启动方式，下面，分析一下机车在斜坡上的启动情

况。

机车在倾角为θ的斜坡上从静止开始起动时，无论以额定功率起动，还是以恒定牵引力起动，其起动过程和在平直路面上的情况相似，其区别在于以下几点：

1、机车在斜坡上起动时，机车的牵引力F、阻力f和重力沿斜坡向下的分力mgsinθ始终满足牛顿第二定律：上坡时F－f－mgsinθ=ma，下坡时F－f＋mgsinθ=ma。（若以额定功率起动，加速度a时刻在变；若以恒定牵引力起动，加速度a恒定。）

2、机车在斜坡上起动过程刚结束时，因为牵引力、阻力和重力沿斜面向下的分力三者平衡：上坡时有F= f＋mgsinθ，P额=Fvm＝（f＋mgsinθ）vm；下坡时有F= f－mgsinθ，P额=Fvm＝（f－mgsinθ）vm。（在这一点上，两种起动方式是一致的。）

3、从能的角度看：

若以额定功率起动，上坡时，牵引力所做的功有三个方面的作用，一是用以克服阻力做功；二是增加车的重力势能；三是增加机车的动能：W牵=12mvmWGWf（阻力做功Wf、重力

2做功WG均为负值）；下坡时，牵引力、重力做正功有两个方面的作用，用以克服阻力做功和增加汽车的动能：W牵＋WG=12mvmf（阻力做功Wf为负值、重力做功WG为正值）。

212mvmGf（阻力做功Wf、2若以恒定牵引力起动，上坡时，牵引力所做的功也有三个方面的作用，一是用以克服阻力做功；二是增加车的重力势能；三是增加机车的动能： W牵=

重力做功WG均为负值）；匀加速直线运动阶段W牵12mv1mfs1mgs1sin（s1表示匀加速直

2线运动的位移），变加速直线运动阶段，牵引力所做的功W牵=P额t2（t2表示变加速直线运动阶段所经历的时间），W牵21212mvmmv1mfs2mgs2sin(s2为变加速直线运动阶段的位移）；下22

牵坡时，牵引力、重力做正功有两个方面的作用，用以克服阻力做功和增加汽车的动能W

WG=＋12mvmf（阻力做功Wf为负值，重力做功WG为正值），其中匀加速直线运动阶段W牵2

1mgs1sinmv12mfs1（s1表示匀加速直线运动的位移）；变加速直线运动阶段牵力所做的2

牵功W2=P额t2（t2表示变加速直线运动阶段所经历的时间），W牵2mgs2sin12mvmmv12mfs2（s2为变加速直线运动阶段的位移）。2