鞏學(xué)達(dá)

摘 要：機(jī)車做直線運(yùn)動在不同階段規(guī)律不同，分析好它的受力和運(yùn)動及其臨界點(diǎn)對解題很重要。

關(guān)鍵詞：機(jī)車；特點(diǎn)；應(yīng)用

有關(guān)機(jī)車的直線運(yùn)動，在相關(guān)計算題中，主要保護(hù)兩種類型，一種是機(jī)車勻加速直線運(yùn)動，另外一種是恒定功率狀態(tài)下的變速直線運(yùn)動，今通過下列幾題來分析它的運(yùn)動及應(yīng)用。

一、對機(jī)車直線運(yùn)動特點(diǎn)的分析

另外，如果牽引力與阻力的數(shù)值處于統(tǒng)一狀態(tài)的時候，機(jī)車的最大速度達(dá)到，同時，立足這一速度，施行勻速的直線運(yùn)動，如果外界因素不產(chǎn)生影響，機(jī)車將一直保持這一狀態(tài)的運(yùn)動。

二、對機(jī)車直線運(yùn)動應(yīng)用狀態(tài)的分析

例1.無軌電車額定功率設(shè)置為80 KW，最大速度設(shè)定為72 km/h，質(zhì)量為m=2×103 kg，其最初的狀態(tài)為靜止，而后進(jìn)行加速運(yùn)動，勻速提升，加速度為2 m/s2，軌跡為直線。將阻力大小設(shè)定為一定，求這一電車在勻加速直線運(yùn)動狀態(tài)下的時間。如果電車由靜止?fàn)顟B(tài)到最大速度的進(jìn)程經(jīng)歷了21秒，求這一過程中電車的位移。

當(dāng)電車處于勻加速直線運(yùn)動的時候，此時，牽引力為F，加速度為a，勻加速直線運(yùn)動的末速度設(shè)置為v，時間為t，在牛頓第二定律的支持下，可以得知，F(xiàn)-Ff=ma………………②

由①解得：Ff=4×103 N，代入②解得：F=8×103 N

∵P=Fv……………………………………………③

由①②③得：v=10m/s

由運(yùn)動學(xué)公式v=at…………………………………………④

由上述各式解得：t=5s，即電車維持勻加速直線運(yùn)動的時間為5 s。

同時，位移設(shè)置為S，則：S=S1+S2………….⑦

因此，可以得出，S=270 m，即電車通過的位移為270 m。

例2.在一繩的協(xié)助下，將電動機(jī)進(jìn)行吊起，質(zhì)量設(shè)置為m=8 kg，同時，將繩子的拉力控制在F=120 N，將電動機(jī)最大功率P設(shè)定為1200 W，不允許超過這一范疇。這一物體初始狀態(tài)為靜止，而后以最快的方式進(jìn)行吊起，高度為90 m，求所需要的時間。此時，物體在達(dá)到90 m的時候，其剛好達(dá)到最大的速度，g值為10m/s2。

當(dāng)物體的速度滿足10m/s的時候，其速度增加、加速度減小，此時，電動車的功率實(shí)現(xiàn)最大范圍，同時，繩的拉力逐漸減小，一旦拉力與重力達(dá)到統(tǒng)一，物體抵達(dá)B點(diǎn)，速度最大，因此，勻速直線運(yùn)動出現(xiàn)。設(shè)此速度為Vm，由P=FVm，即P=mgVm，代入數(shù)值解得：Vm=15 m/s，即物體達(dá)到B點(diǎn)時的速度為15 m/s。將物體由A到B的運(yùn)動時間設(shè)置為t′，

由此可以認(rèn)識到，對于這類題目的解析，需要先進(jìn)行運(yùn)動圖的繪制，正確認(rèn)識運(yùn)動的過程。

綜上所述，要正確認(rèn)識物體運(yùn)動的過程和規(guī)律，分析其中的各種條件，尤其是隱含的條件，同時結(jié)合物體運(yùn)動的過程圖，實(shí)現(xiàn)問題的有效解決。

編輯 魯翠紅