- 高一物理汽车启动问题
高一物理汽车启动问题主要有以下几种:
1. 汽车从静止开始匀加速启动:这种启动方式适用于汽车有额定功率的情况,汽车达到额定功率之前,a是恒定的,通过牛顿第二定律和运动学公式可以列方程。
2. 汽车在平直路面上启动,发动机保持额定功率不变:这种启动方式中,虽然a是变化的,但是由于P=FV,F和V均在变化,所以可以用功率公式和运动学公式来列方程。
3. 汽车在粗糙的水平面上以恒定加速度启动:这种情况下,a是恒定的,物体的受力也是恒定的(牵引力和阻力),物体的运动情况也是恒定的(匀加速运动),所以可以用牛顿第二定律和运动学公式来列方程。
4. 汽车从静止开始,先做匀减速运动到某一值,然后匀加速启动:这种情况下,可以先求出匀减速运动的末速度,然后做适当变化,可以列方程求解。
以上就是几种高一物理汽车启动问题的主要类型,希望对你有所帮助。
相关例题:
题目:一辆汽车在平直的公路上以速度v0开始启动,并以额定功率行驶。在t时刻,司机发现前方有情况,于是他立即刹车,使汽车的速度变为零,同时通知了交警。交警接到通知后立即以加速度a=2m/s^2做匀加速运动,以最大速度v1前进。已知汽车在运动过程中受到的阻力大小恒为f,求:
1. 汽车在加速过程中做匀加速运动的时间t1;
2. 汽车在加速过程中通过的距离s;
3. 司机从发现情况到停止下来所用的时间t2;
4. 汽车在t时刻与交警相遇前已经行驶的距离d。
解析:
1. 汽车在加速过程中做匀加速运动时,根据牛顿第二定律可得:$F - f = ma$,其中F为牵引力。又因为$P = Fv$,所以有$F = frac{P}{v}$。因此有:$F - f = ma = frac{P}{v} - f$。
由于汽车做匀加速运动,所以加速度不变,速度逐渐增大,根据运动学公式可得:$v = v_{0} + at$,其中a为加速度。因此有:$v_{t} - v_{0} = at_{1}$。
联立以上各式可得:$t_{1} = frac{v_{0} - v}{a} = frac{v_{0} - v}{2m/s^{2}} = frac{v_{0}}{2m/s}$。
2. 在加速过程中,根据动能定理可得:Pt - fs = frac{1}{2}mv^{2} - frac{1}{2}mv_{0}^{2},其中s为汽车在加速过程中通过的距离。
联立以上各式可得:s = frac{Pv_{0}}{f} - frac{v_{0}^{2}}{2f} + vt_{1} - frac{v_{0}}{2}t_{1}。
3. 司机从发现情况到停止下来所用的时间t2等于汽车从开始启动到停止所用的时间加上匀加速运动的时间。根据运动学公式可得:t_{2} = frac{v_{0}}{a} + t_{1} = frac{v_{0}}{2m/s^{2}} + frac{v_{0}}{2m/s^{2}} = frac{3}{2}v_{0}/m/s。
4. 汽车在t时刻与交警相遇前已经行驶的距离d等于匀加速运动的位移加上匀速运动的位移减去刹车后减速运动的位移。根据运动学公式可得:d = s_{1} + v_{t}(t - t_{1}) - s_{3} = frac{Pv_{0}}{f}(t - t_{1}) + vt(t - t_{1}) - frac{v^{2}}{2a}(t - t_{1}) = frac{Pv_{0}(t - t_{1})}{f} + vt(t - t_{1}) - frac{v^{2}(t - t_{1})}{2a}。
答案:
(1)汽车在加速过程中做匀加速运动的时间为$frac{v_{0}}{2m/s}$;
(2)汽车在加速过程中通过的距离为$frac{Pv_{0}}{f} - frac{v_{0}^{2}}{2f} + vt_{1} - frac{v_{0}}{2}t_{1}$;
(3)司机从发现情况到停止下来所用的时间为$frac{3}{2}v_{0}/m/s$;
(4)汽车在t时刻与交警相遇前已经行驶的距离为$frac{Pv_{0}(t - t_{1})}{f} + vt(t - t_{1}) - frac{v^{2}(t - t_{1})}{2a}$。
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