机车启动的过程分析与解题策略

吴含章

通常讲机车的功率是指机车的牵引力的功率，P= Fv恒成立，与阻力f无关，与P是否为额定功率无关，与机车的运动状态无关.机车可通过油门控制功率，可通过换挡调整速度从而改变牵引力.机车启动通常有两种方式，下面把这两种启动方式的规律总结如下：

一、机车以恒定功率启动

2.用v-t图，这一过程可表示为图2.起初匀加速运动是一段倾斜的直线，紧接着是一段曲线，最后是平行于时间轴的直线.

3.以恒定牵引力启动的特点：

（1）汽车的起动过程经历两个阶段：匀加速直线运动；变加速直线运动，最终做匀速直线运动.

思路点拨 汽车以恒功率启动，速度增大，牵引力减小，做加速度逐漸减小的加速运动，直到牵引力等于阻力为止；汽车开始做匀加速运动，牵引力和阻力恒定，随着速度增加，它的实际功率逐渐增大，直到Fv等于额定功率为止.

总结：解决机车启动问题，首先要弄清是哪种启动方式，然后采用分段处理法，在匀加速阶段常用牛顿第二定律和运动学公式结合分析，在非匀加速阶段，一般用动能定理求解.

在生活中，往往是采用第二种即恒定加速度模式启动汽车.原因是这样既舒服又省油，舒服的原因是加速度稳定，省油的原因是功率是逐渐增加上去的.对于第一种启动模式，往往是出现在Fl方程式赛车场中，因为赛车最需要的是最短时间内把速度提上去.