淺析機(jī)車啟動(dòng)的兩種模式

1機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)

設(shè)機(jī)車的質(zhì)量為m，功率為P，運(yùn)動(dòng)中所受的阻力恒為f，機(jī)車從靜止開始以恒定功率啟動(dòng)，則P=Fv，F(xiàn)=Pv，機(jī)車加速度a=F-f/m=P/mv-f/m，則a 隨著v的增大而減小，當(dāng)a減小到零時(shí)，v最大，vm=P/f，以后將保持最大速度一直勻速運(yùn)動(dòng)下去。整個(gè)過程中v-t圖象如圖1所示。

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2機(jī)車以恒定加速度啟動(dòng)

由F-f=ma，a一定，則F一定。由P=Fv，v均勻增大，P就均勻增大。當(dāng)P=P額時(shí)，v再增大，F(xiàn)將減小，a減小，v增大得越來越慢，當(dāng)v增大到使得a為零時(shí)，v達(dá)到該車的最大速度vm(=Pf)，以后將保持最大速度一直勻速運(yùn)動(dòng)下去。整個(gè)過程中v-t圖像如圖2所示。注意圖2中：0→t1內(nèi)牽引力、加速度一定，功率與速度也與時(shí)間成正比；t1→t2內(nèi)，功率一定，牽引力、加速度減小，速度增大；t2以后功率、牽引力、速度均不變。

例汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車的質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的1/10，g=10m/s2。

（1）若汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)，汽車能達(dá)到的最大速度是多大？當(dāng)汽車的加速度是2m/s2時(shí)，速度為多大？

（2）若汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這一過程能維持多長時(shí)間？

（參考答案：12m/s，4m/s，16s，同學(xué)們可自行求解）

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。