用图象法巧解机车功率问题.pdf

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1、用图象法巧解机车功率问题不少问题若通过一般计算法进行分析处理，往往很难顺利地、鲜明地得出结论，而用图象法有时会事半功倍，简洁明了。例1.火车在恒定功率下由静止出发，沿水平轨道行驶，5min后速度达到最大20m/s，若火车在运动过程中所受阻力大小恒定。则该火车在这段时间内行驶的距离：（）A.可能等于3kmB.一定大于3kmC.一定小于3kmD.无法确定解析：火车由静止出发保持功率不变，必定是一个加速度不断减小的加速运动，则图象各点的斜率（即瞬时加速度）随时间逐渐减小，其图线为下图曲线部分，且曲线为向上凸；而在对应

2、时间内的匀加速运动为斜直线，这段时间的位移（画阴影线面积）一定要小于向上凸的曲线与时间轴围成的面积。其图线很直观地表现出它们的大小关系。所以选B。例2.完全相同的两辆汽车，以相同速度在平直的公路上并排匀速行驶，当它们从车上轻推下质量相同的物体后，甲车保持原来的牵引力继续前进，乙车保持原来的功率继续前进，一段时间后：（）A.甲车超前B.乙车超前C.仍齐头并进D.先是甲车超前，后乙车超前解析：如果考虑列式分析，恐难以解决的。那么我们利用所熟悉的匀加速运动和功率不变条件下的速度—时间图象解决此题就十分方便了。两辆车以

3、相同的速度并排行驶时，当同时从两辆车上轻推下质量相同的物体，它们所受阻力必定有所减小，使牵引力大于阻力，速度增大。不过此后，甲车保持原来的牵引力则做匀加速运动；乙车保持功率不变（，速度增大，则牵引力减小）做加速度越来越小的加速运动。容易看出，它们的初速度一致，匀加速运动的图线一定是功率不变的加速运动图线在零时刻的切线，很明显乙曲线与时间轴围成的面积小于甲图线与时间轴围成的面积，即相同时间内乙的位移小于甲的位移。故甲车一定超前乙车，所以本题应选A。