汽车行驶中的力学原理与动能定理分析

隋鲁豫

（河南省郑州市第四十七中高中部（高一2班） 河南郑州 450008）

汽车行驶中的力学原理与动能定理分析

隋鲁豫

（河南省郑州市第四十七中高中部（高一2班） 河南郑州 450008）

汽车在运动的过程中会受到很多个力，并且是一个较为复杂的力的综合作用。但是如果很好地利用力学原理与动能定理对汽车的整个行驶过程进行独立的分析，那么还是可以得出详细的汽车行驶过程的原理。所以本文就是先描述汽车的整个运动过程，然后根据汽车的运动过程来分析汽车在整个运动过程中的力学原理以及其中的动能定理，最后得出怎样在分析事物的过程中加学生学习的效果，提升学生学习的效率。所以本文就是简单的介绍一下，在汽车的行驶过程，有关的力学原理以及动能定理。

汽车行驶 力学原理 动能定理

一、汽车行驶中的动态分析

汽车启动以后，随着车速的增加速加，总阻力亦空气阻力而急剧增加，所以汽车速度只能大到，驱动力与总阻力相等这个新的平衡为止。此后，汽车将以匀速前进，使汽车加速所做的功转变成动能，可以随时被利用，如果此时将发动机熄火，汽车将依靠惯性克服阻力而继续行驶，并逐渐消耗所贮存的动能，当总阻力超过驱动力时，汽车将减速行驶，以至于汽车停止。这时如果想要维持车辆加速的状态，那么就需要相应地增大驱动力，但是汽车并不是在任何情况下都能发出足够大的驱动力，比如汽车在泥泞的道路上行驶的时候，加大节气门可能只会使动车轮加速旋转但是驱动力却不能增大，驱动力的最大值取决于发动机的最大转矩和传动系的传动比。但实际发出的驱动力还受到汽车轮胎与路面之间的附着能的限制。当汽车在较干整的路上行驶时，附着性能的好坏决定于轮与路面的摩擦力的大小。由物理学可知，在一定正压力作用下，两物体之间的静摩擦力有一最大值，当推力超过此值时，两物体将会相对滑动。对汽车而言，当动力大于轮胎与路面间的最大静摩擦力时，就会出现驱动轮的空转，因此在较干整的路面上汽车所能茯得的最大驱动力不可能超过轮胎与路面的最大静摩擦力，当汽车行驶在泥泞路面上时，除了上述车轮与路面的摩阻使得车轮打滑外，还有路面凸起部分所起的阻抗作用。车轮打滑现象只有在克服了轮胎与路面的摩擦以及路面凸起部在轮胎的剪力作用下断裂时才会发生。

二、力学原理的分析

汽车起步的时候，汽车的牵引力fk与汽车所受到的全部阻力之间的关系。在任何情况下，这两者都是相等的。

汽车行驶过程中，汽车受到的阻力主要有空气阻力、滚动阻力等，此外轮胎与地面的摩擦力也是不可以忽略的。实验表明，汽车的滚动阻力与汽车的载荷是有关系的，也就是 fr= µrN，其中的µr是滚动摩擦系数。

空气阻力在汽车的行驶过程中，就是指汽车与空气之间的摩擦力，以及沏茶受到空气迎面的压力，实验表明，空气阻力的大小与汽车的正面投影有关，

再由绕质心得转动定理可以得到

由上式可以解的

三、动能定理分析

1.动能定理的内容以及表达式

在传统的动能定理来说，其内容为外力对物体做的功德代数和等于这个物体动能的变化量。其的表达式就是简单地说也就是在整个式子中只是简单的表达能的转化。

2.动能定理的物理意义

动能定理指出了外力对物体做的总功与物体本身动能变化是相等的，也就是说，外力对物体做的功等于物体动能的变化量，其中变化的大小是用做了多少的功来度量的。

四、学生对事物分析的优点

1.培养学生良好的的学习态度

学习态度可以分为好几种，有厌学型的，有被动型的，还有机械型的和进取型以及自主型的，我们需要重点培养学生们自主型学习模式，培养学生学习的兴趣，这样的学习态度才是正确的，长久的，快乐的，有激情。

2.培养学生的学习兴趣和良好的注意力

努力指导学生们在学习的过程中发现乐趣，学生们发现乐趣之后才能喜欢上学习，并长久的坚持下去。无论在生活中还是学习中，良好的注意力都是至关重要的，它也是伴随学生健康成长一个不可忽视的因素。在平时的日常生活中，我们可以有意识的培养学生的注意力，为他们以后的发展打好基础。

3.良好的生活习惯

有专家指出，良好的生活习惯和学习品质是是人们成功的基础，一个学生一旦有了一个良好的习惯他就会在这个轨道上越行越远，通常好的生活习惯是可以在有目的、有计划、有意识的训练中慢慢形成，为了学生将来的发展，我们在平时就要注重培养他们良好的生活习惯。也利于日后学生培养学习品质。

4.培养学生与他人合作

我们知道，一根筷子我们可以轻易折断，但十双筷子我们就不能轻易折断，合作的好处不仅能使力量加倍，更为重要的是，在合作的过程中，我们更能感受到乐趣，跟一个人相比，合作更让人有有动力有激情，完成任务的效率也更高。因此我们需要在学生时期就开始培养学生们的合作意识。

结语

总之，在汽车的运动过程中包含大量的力与能量的转化，并且这些力有的是无用的力，也有的功也是无用的功。所以在这个基础上，详细的分析整辆车在行驶过程中力学原理与动能原理，有利于学生通过实际情况来了解课本上抽象的理论知识。正是通过对事物的分析，加强学生的动手操作的能力。在这个基础上让学生自己了解到汽车在行驶过程中的受力的复杂程度，所以学生可以对只是加深印象。