淺析機車直線運動

鞏學達

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

關(guān)鍵詞：機車；特點；應用

有關(guān)機車的直線運動，在相關(guān)計算題中，主要保護兩種類型，一種是機車勻加速直線運動，另外一種是恒定功率狀態(tài)下的變速直線運動，今通過下列幾題來分析它的運動及應用。

一、對機車直線運動特點的分析

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，機車的最大速度達到，同時，立足這一速度，施行勻速的直線運動，如果外界因素不產(chǎn)生影響，機車將一直保持這一狀態(tài)的運動。

二、對機車直線運動應用狀態(tài)的分析

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

當電車處于勻加速直線運動的時候，此時，牽引力為F，加速度為a，勻加速直線運動的末速度設置為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

由運動學公式v=at…………………………………………④

由上述各式解得：t=5s，即電車維持勻加速直線運動的時間為5 s。

同時，位移設置為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，將電動機進行吊起，質(zhì)量設置為m=8 kg，同時，將繩子的拉力控制在F=120 N，將電動機最大功率P設定為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行吊起，高度為90 m，求所需要的時間。此時，物體在達到90 m的時候，其剛好達到最大的速度，g值為10m/s2。

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

由此可以認識到，對于這類題目的解析，需要先進行運動圖的繪制，正確認識運動的過程。

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

編輯 魯翠紅