十四、机车启动问题
解题方法与技巧:
(1)汽车以恒定功率起动时,它的牵引力 F 将随速度 v 的变化而变化,其加速度 a 也随之变 化,具体变化过程可采用如下示意图表示:
P F ? f ?? 当 a ? 0时 ???a ? v m
即 F ??f时 v 达到最大 v m ? 保持 v m 匀速运动 v ???F ?
由此可得汽车速度达到最大时,a=0, F ? f ? kmg ???P =12 m/s ?? ? v m P ? F ? vm ??kmg
(2)要维持汽车加速度不变,就要维持其牵引力不变,汽车功率将随P 达 v 增大而增大,当 加
具体变化过程可用 如下 . 到额定功率 P 额后,不能再增加,即汽车就不可能再保持匀速运动了
?示意图表示: F ?f
F ? f
m
即F一定 a 定 ?
p ?? F定 v ??即P随v增大而增大
定
当P ? P额 时,a ? 0 定 ?
m P额 所以v还要增大,但是P已经不能变大,保持
P额
F ? ??
v ??
F ? ? f ?a ? ?
m
当a ? 0时,v达到最大v m 此后保持匀速运动
所以,汽车达到最大速度之前已经历了两个过程:匀加 速(0——t1 时刻)和变加速(t1——t2),匀加速过程能维持 到汽车功率增加到 P 额的时刻。
【题 1】 汽车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, 阻力是车重的 0.1 倍,试求:
(1)若汽车保持额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少? (2)若汽车从静止开始,保持以
的加速度作匀加速运动,这段过程能维持多长时间?
速度行驶,实际功率多大?此时汽车的加速
(3)如果阻力不变,汽车在水平路面上用度又是多大?
【题 2】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?
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