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物理中的機車啟動問題

教育 更新时间:2024-11-16 06:27:54

高中物理教材給了我們兩個機車啟動的模型,恒定功率啟動和恒定加速度啟動,這方面的内容和總結相信大家看到過許多,今天我們試圖以更清晰的視角解讀一下,以此來幫助各位考生。

物理中的機車啟動問題(恒定功率啟動和恒定加速度啟動)1

為什麼有啟動一說?顯然,如果機車沒有能量的輸入和轉化,肯定無法運動。而能量的輸入就可以認為是機車自身産生的,這就說明了一個問題,不管是恒定功率啟動還是恒定加速度啟動,啟動的能量或者啟動所需要的牽引力來自自身,與外界無關。所以恒定功率啟動的F=P/v,F是牽引力不是合外力。而由牛頓第二定律知合外力=F-f=ma。重要的事情說三遍,我們研究的恒定功率啟動中的功率對應的力是牽引力,不是合外力。

如何理解恒定功率啟動過程?由不動到動,速度肯定是增大,而速度不可能無限大,所以最終速度達到最大的時候,此時功率為最大即額定功率,機車就快樂的勻速直線運動了。我們再來看加速度,由不動到動肯定有加速度,最後勻速直線運動時加速度為零,所以加速度越來越小,到零就好,不可能走着走着加速度成了負的,除非沒有功率,或者所謂的恒定功率都不足以讓機車啟動。這種分析與恒定功率啟動的速度時間圖像是高度一緻的。

物理中的機車啟動問題(恒定功率啟動和恒定加速度啟動)2

不過,恒定功率啟動在實際生活中,個人覺得比較危險。剛開始的加速度太大了,這是要彈射嗎?[捂臉]估計這适用于特情處置。

如何理解恒定加速度啟動過程?普通人還是要做普通人可以承受的事情。一開始還是加速度稍微小一點好,所以恒定加速度啟動剛開始的時候是加速度相對較小的恒定加速度,加速度恒定導緻速度随着時間的變大是越來越大。速度達到一定程度時,達到了汽車發動機可以提供的最大恒定功率(功率此時增加的後果那是相當嚴重的)。此後隻好重複上面的恒定功率啟動了。所以速度時間圖像隻好如下圖

物理中的機車啟動問題(恒定功率啟動和恒定加速度啟動)3

具體考點,我們在下期繼續說。

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