| 功率（二） |
主编：黄冈中学物理集体备课组
一、对机车等交通工具P=Fv的应用
P——发动机的实际功率
机车正常行驶中实际功率小于等于额定功率
F——发动机的牵引力
v——机车的瞬时速度
二、机车以恒定功率启动过程中
做加速度减小的变加速运动.
机车达最大速度时，a=0
F=f P=Fvm=fvm
v—t图象如下：
三、机车以恒定加速度启动的过程
v—t图如下：
例1、机车保持功率不变，列车从车站出发沿平直的铁轨行驶5min，速度增大到72km/h，在这段时间内，列车行驶的距离为（ ）
A．一定等于3000m B．一定大于3000m
C．一定小于3000m D．条件不足，无法判断
答案：B用图像法.
例2、额定功率为80kW的汽车，在某平直的公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量m=2×103kg，如果汽车从静止开始匀加速直线运动，加速度大小为2m/s2，运动过程中阻力不变，求：
（1）汽车所受的恒定阻力是多大？
（2）3s末汽车的瞬时功率多大？
（3）匀加速直线运动时间多长？
（4）在匀加速直线运动中，汽车的牵引力做的功多大？
解：
（1）当F=f时，速度最大.
（2）由牛顿第二定律
F－f=ma
∴P=Fv=Fat=（f＋ma）·at=48kW
（3）由P=Fv可知，当功率等于额定功率时，汽车的匀加速直线运动结束.
∴P额=F·atm=（f＋ma）·atm
.
例3、质量为1.0×103kg的汽车，沿倾角为30°的斜坡由静止开始运动，汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N，汽车发动机的额定输出功率为5.6×104W，开始时以a=1m/s2的加速度做匀加速运动，g取10m/s2，求：
（1）汽车做匀加速运动的时间.
（2）汽车所能达到的最大速度.
解：
（1）由牛顿第二定律
F－mgsin30°－f=ma
又P=Fv1
v1=at1
解得t1=7s.
（2）当a=0时，汽车达最大速度.
F－mgsin30°－f=0
P=F·vm
解得vm=8m/s.
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