机车启动功率或阻力突然变化
例:汽车在平直公路上以速度v₀匀速行驶,发动机功率为P,快进入闹市区时,司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。下面图像中,哪个图像正确表示了从司机减小油门开始,汽车的速度与时间的关系( )
【解析】汽车匀速行驶时牵引力等于阻力,功率减小一半时,汽车的速度由于惯性来不及变化,根据功率和速度关系公式P=Fv,牵引力减小一半,小于阻力,合力向后,汽车做减速运动,由公式P=Fv可知,功率一定时,速度减小后,牵引力增大,合力减小,加速度减小,故物体做加速度不断减小的减速运动,当牵引力增大到等于阻力时,加速度减为零,汽车重新做匀速直线运动。C正确。
★速度不能发生突变。
例:一汽车在平直公路上行驶。从某时刻开始计时,发动机的功率P随时间t的变化如图所示。
假定汽车所受阻力的大小F恒定不变。下列描述该汽车的速度v随时间t变化的图线中,可能正确的是( )
例:一辆汽车在水平路面上匀速直线行驶,阻力恒定为f,t₁时刻驶入一段阻力为2f的路段继续行驶.t₂时刻驶出这段路,阻力恢复为f行驶中汽车功率恒定,则汽车的速度v及牵引力F随时间t的变化图象可能是( )
【解析】t₁之前,汽车做匀速直线运动,牵引力与阻力相等,t₁时刻后阻力变为2f,汽车做减速运动,由P=Fv知,随着速度的减小,牵引力逐渐的增大,即汽车做加速度逐渐减小的减速运动,当牵引力增大到2f时,汽车做匀速运动,t₂时刻后,汽车驶出这段路,阻力恢复为f,这时牵引力为2f大于阻力f,汽车做加速运动,由P=Fv知,随着速度的增加,牵引力逐渐的减小,加速度逐渐减小.由上分析知,A、C正确。
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