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7、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).
8、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.
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