机动车辆启动过程的几种图象分析

机动车辆启动过程的几种图象分析机动车辆的启动方式大致有两种：一种是以恒定功率启动，另一种是以恒定加速度启动。因为机动车启动过程问题涉及到受力分析、牛顿运动定律、运动学公式、动能定理以及功率计算等方面的知识点，也是联系实际、解决实际生活、工农业生产的典型问题。更重要的是大多数试题往往结合相关图象进行考查。这类题目文字叙述给出的已知条件较少，往往要求从图象中获取相关信息一、过程分析：以水平面上机动车的启动为例，假设机车在启动过程中所受的地面摩擦阻力和空气阻力恒定不变，在分析的过程中涉及的公式有：；；在匀加速运动阶段、；在达到额定功率以后。以上各式中：表示机车发动机功率，即机车发动机牵引力的功率，为机车启动的加速度，表示机车牵引力，并不表示机车受到的合外力，表示以额定功率运动过程的牵引力做功。所以可以得出，机车的启动过程有以下两种方式：1．以恒定加速度启动：汽车先做初速为零的匀加速直线运动，当发动机功率达到额定值时做加速度逐渐减小的变加速直线运动，直到加速度减小到零时开始做匀速直线运动。2．以恒定功率启动：先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，直到加速度减小到零时开始做匀速直线运动。二、实例分析：机动车的启动过程涉及到的图象有：图象、图象（为发动机的牵引力）、图象（为发动机功率）、图象、图象等。1．和图象：这两类图象反应了机动车在启动过程中速度和发动机功率随时间的变化情况，是最常见的、较易分析的图象类型。【例1】汽车在平直的公路上由静止启动，图象甲表示汽车运动的速度与时间的关系，图象乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在18s末汽车的速度恰好达到最大。求：(1)汽车受到的阻力和最大牵引力；(2)汽车在做变加速运动过程中的位移。【分析】(1)从图象可以看出，汽车在做初速度为零的匀加速运动，在做加速度减小的变加速运动，后做匀速运动。汽车做匀加速运动的最大速度，而最终做匀速运动的速度，从图象可以看出，汽车的额定功率。由得汽车受到的阻力：由题意分析可知，汽车在匀加速运动过程中受到的牵引力最大，当匀加速运动过程的速度为时功率恰好达到，所以最大牵引力：(2)由图线甲可得汽车做匀加速运动的加速度：；对匀加速运动过程由牛顿第二定律得：。解得汽车的质量对汽车在内做变加速运动，设其变加速直线运动的时间为，则，由动能定理得：。解得：【点拨】这类题目文字叙述较简单，全部需要通过图象获取信息，包括机车启动过程的详细的运动特点以及各个阶段涉及的数据。所以，只有对每个阶段的运动特点以及每两种运动形式的过度点的特征深刻理解、熟练掌握，才能正确应对这些图象问题。2．图象和图象：这两类图象反映了机车在启动过程中发动机功率和机车速度之间的函数关系。因为，随着机车速度的不断增加，、、三个物理量随之发生变化。下面就机车以恒定加速度启动为例来说明它们之间变化的特点。①图甲是图象，图象以、作为纵横坐标，直接反应了与之间的关系，段图象表示机车做匀加速直线运动，牵引力为恒力，随着速度的增加，机车功率逐渐增加，到达点时机车功率达到额定值，段图象表示机车牵引力功率不变，随着速度的增加，机车牵引力逐渐减小，机车做变加速直线运动，图象为双曲线的一支。图象的纵横轴与图象包围的面积表示机车牵引力功率。由于图象的段为双曲线的一支，图象不规则，所以衍生出图乙和图丙两种图象，通过变换坐标轴对应的物理量，使得图象变为直线。②图乙是图象，由于图象的横轴为，所以分析图象时应该沿着横轴从右向左分析。图象的段表示随着速度的增加，牵引力恒定不变，此过程为匀加速直线运动。图象的段表示随着速度的增加，牵引力逐渐减小，机车发动机功率不变，此过程为变加速直线运动，点时机车速度达到最大，机车开始匀速直线运动。段图象的斜率表示机车发动机功率。③图丙是图象，图象的段表示匀加速直线运动，段表示变加速直线运动。【例2】在检测某种汽车性能的实验中，质量为㎏的汽车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为40m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻该汽车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F—图象（图象ABC为汽车由静止到最大速度的全过程图象，AB、BO均为直线）。假设该汽车行驶中所受的阻力恒定，根据图线ABC，求:（1）该汽车的额定功率；（2）该汽车由静止开始运动，经过35秒速度达到最大速度40m/s，求该汽车在BC段的位移。【分析】（1）由图线分析可知：图线AB表示汽车所受牵引力F不变，阻力f不变，汽车由静止开始做匀加速直线运动；图线BC的斜率表示汽车的功率P不变，达到额定功率后，汽车所受牵引力逐渐减小做加速度减小的变加速直线运动，直至达最大速度40m/s；此后汽车做匀速直线运动。由图可知：当最大速度时，牵引力为由平衡条件可得：由公式得：额定功率匀加速直线运动的末速度求得：（2）汽车由A到B做匀加速直线运动的加速度设汽车由A到B所用时间为，B到C的时间为，位移为则：所以可得：B点之后，对车由动能定理可得：可得：【点拨】这类图象的两部分虽然都为直线，但横坐标表示速度的倒数，从图象中获取信息难度加大，很难根据图象得出机车启动的运动特点，从而增加了这类题目的难度。这类图象应沿着坐标横轴从右向左的方向，即随着机车速度的不断增大，分析各个阶段的运动特点以及相关物理量的数据。【例3】如图甲所示，某同学用轻绳通过定滑轮提升一重物，应用传感器（未在图中画出）测得此过程中不同时刻被提升重物的速度与对轻绳的拉力，并描绘出图象。假设某次实验所得的图象如图乙所示，其中时间段内的图象为线段AB，且线段AB与轴平行，时间段内的图象为线段BC，，C点以后重物做匀速直线运动。g=10m/s2，绳重及一切摩擦和阻力均可忽略不计。（1）求时间段内物体上升的加速度和时间段内的细绳拉力功率；（2）求被提升重物在第一个时间段内和第二个时间段内通过的总路程。【分析】（1）设时间段内细绳拉力为，C点细绳拉力为，由题意可知，重物到达C点以后做匀速直线运动，所以由图象可知，时间段内重物所受拉力保持不变，所以在时间段内重物做匀加速直线运动，且，设其大小为，则根据牛顿第二定律有：联立解得:由图象可知，时间段内图象的斜率不变,所以细绳拉力的功率保持不变：（2）设第一段时间为，重物在这段时间内的位移为，则，，设重物在这段时间内的位移为，根据动能定理有：解得所以被提升重物在第一时间段内和第二时间段内通过的总路程【点拨】这个题目的实质为竖直方向上的机车启动，受力情况有所变化，处理方法不变。有些题目还会涉及到斜面上的机车启动问题。3．图象：这类图象反映了机车发动机功率随机车速度变化的情况，图象直观简单，易于学生理解和读取信息。图象的段表示随着速度的增加，机车牵引力功率随之增加，机车牵引力不变，机车做匀加速直线运动，段图象的斜率表示机车牵引力大小。图象的段表示机车功率不变的变加速直线运动过程。三：解题策略1．解决机车启动问题时，首先应该分清是哪种启动方式，然后再分段处理或整体研究。在匀加速直线运动阶段常用牛顿运动定律和运动学公式结合分析，在非匀变速直线运动阶段一般采用动能定理，对于整个运动过程也可采用动能定理运算。2．除了要搞清各个阶段各个物理量的变化情况之外，还必须要搞清两个运动阶段之间过渡点的特征。可以采用下面的方法帮助学生加深理解：通过过程分析得出图象以后，在图象上取五个点、、、、，比拟这五个点的发动机功率、加速度、牵引力的大小变化情况。可以得出：（1）＜＝＝＝＝；（2）＝＞＞＝＝0；（3）＝＞＞＝3．在解决这些涉及图象的机车启动问题时，从图象中获取有用信息是解决问题的重点和突破口，也是解决这类问题的难点所在。一般情况下，除了读取图象中一些特殊点的数据外，还要根据图象分析机车各个阶段的运动特点，同时注意图象的斜率、图象和坐标轴包围面积的物理意义。总之，不管是在水平面上、斜面上，还是在竖直方向，机车的启动过程仍然是牛顿运动定律、运动学公式以及动能定理的综合应用问题，仍然需要通过受力分析确定机车的运动状态，对不同的运动形式采用不同的公式、定理进行运算，才能以不变应万变，正确处理好这类问题。

论大学生写作能力写作能力是对自己所积累的信息进行选择、提取、加工、改造并将之形成为书面文字的能力。积累是写作的基础，积累越厚实，写作就越有基础，文章就能根深叶茂开奇葩。没有积累，胸无点墨，怎么也不会写出作文来的。写作能力是每个大学生必须具备的能力。从目前高校整体情况上看，大学生的写作能力较为欠缺。一、大学生应用文写作能力的定义那么，大学生的写作能力究竟是指什么呢？叶圣陶先生曾经说过，“大学毕业生不一定能写小说诗歌，但是一定要写工作和生活中实用的文章，而且非写得既通顺又扎实不可。”对于大学生的写作能力应包含什么，可能有多种理解，但从叶圣陶先生的谈话中，我认为：大学生写作能力应包括应用写作能力和文学写作能力，而前者是必须的，后者是“不一定”要具备，能具备则更好。众所周知，对于大学生来说，是要写毕业论文的，我认为写作论文的能力可以包含在应用写作能力之中。大学生写作能力的体现，也往往是在撰写毕业论文中集中体现出来的。本科毕业论文无论是对于学生个人还是对于院系和学校来说，都是十分重要的。如何提高本科毕业论文的质量和水平，就成为教育行政部门和高校都很重视的一个重要课题。如何提高大学生的写作能力的问题必须得到社会的广泛关注，并且提出对策去实施解决。二、造成大学生应用文写作困境的原因：（一）大学写作课开设结构不合理。就目前中国多数高校的学科设置来看，除了中文专业会系统开设写作的系列课程外，其他专业的学生都只开设了普及性的《大学语文》课。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，而我们的课程设置仅把这一任务交给了大学语文教师，可大学语文教师既要在有限课时时间内普及相关经典名著知识，又要适度提高学生的鉴赏能力，且要教会学生写作规律并提高写作能力，任务之重实难完成。（二）对实用写作的普遍性不重视。“大学语文”教育已经被严重地“边缘化”。目前对中国语文的态度淡漠，而是呈现出全民学英语的大好势头。中小学如此，大学更是如此。对我们的母语中国语文，在大学反而被漠视，没有相关的课程的设置，没有系统的学习实践训练。这其实是国人的一种偏见。应用写作有它自身的规律和方法。一个人学问很大，会写小说、诗歌、戏剧等，但如果不晓得应用文写作的特点和方法，他就写不好应用文。（三）部分大学生学习态度不端正。很多非中文专业的大学生对写作的学习和训练都只是集中在《大学语文》这一门课上，大部分学生只愿意被动地接受大学语文老师所讲授的文学经典故事，而对于需要学生动手动脑去写的作文，却是尽可能应付差事，这样势必不能让大学生的写作水平有所提高。（四）教师的实践性教学不强。学生写作能力的提高是一项艰巨复杂的任务，但在教学中有不少教师过多注重理论知识，实践性教学环节却往往被忽视。理论讲了一大堆，但是实践却几乎没有，训练也少得可怜。阅读与写作都需要很强的实践操作，学习理论固然必不可少，但是阅读方法和写作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我们的大学生的写作水平着实令人堪忧，那么如何走出这一困境，笔者提出一些建议，希望能对大学生写作水平的提高有所帮助。三、提高大学生应用写作能力的对策（一）把《应用写作》课设置为大学生的必修课。在中国的每一所大学，《应用写作》应该成为大学生的必修课。因为在这个被某些人形容为实用主义、功利主义甚嚣尘上的时代，也是个人生存竞争最激烈的时代，人们比任何时代都更需要学会写作实用性的文章，比如职场竞争中的求职信，生活中的财经文书、法律文书等，以提高个人的生存竞争能力。（二）端正大学生的学习态度。首先，要让大学生充分认识到实用写作课的重要性，这门课关乎到他人生的每一个方面，诸如就职，求爱，理财，人际交往等，是他终生都需要使用的一些基础性的知识，也是他必备的一项生存技能。其次，实用写作有它自身的规律和方法。它不是你想怎样写都行的，它有严格的格式性的要求，所以需要系统的研究学习。最后，实用写作课的实践性非常强，所以学生们不能只学不练，并且要克服手懒的坏习惯，勤学勤练，为今后的工作生活打好基础。（三）注重实践课的训练。要提高大学生的实用写作能力，那么实践写作环节是必不可少的。要想使学员真正具备实用写作能力，必须重视实用写作训练，力求使理论讲授与写作训练互相紧扣进行。教师在授课过程中，应该把理论教学的部分适当压缩，把更多的时间用来实践训练。在训练之前，可以通过对优秀案例的精讲分析，让学生掌握基本的写作规律，然后趁热打铁，让学生立即开始写作训练，最后通过大家互评，教师点评的方式，起到举一反三的作用，让学生知道应该如何写，还要写出来，并且知道写得怎么样。此外，在教学上，教师也可以与学生一起探讨如何学习，如《实用写作》这门课程，如何上，怎样上，都可以让学生参与进来，让学生编制一些案例，在课堂上与大家分享，一起讨论。这样，一方面调动大家的学习热情，另一方面，又提高他们综合分析能力。学生只有在实践中才能真正掌握和把握实用写作的技巧和方法。（四）大学写作教师要加强自身能力的提高。要提高大学生的实用写作能力，那么作为教练员的大学写作教师就应该具备更高的实用写作能