简析汽车以额定功率起动和牵引力

汽车起动问题在中学物理教学中是常见的问题 ,因为在讨论汽车的运动时涉及运动学、动力学 ,以及摩擦力、牵引力、功、功率、动能和动能定理等内容 .为简化物理过程 ,许多文章把汽车的起动分成两大类 :以额定功率 (或恒定功率 )起动和以恒定牵引力起动 .一般文章认为 :“汽车从静止开始以额定功率起动 .开始时由于汽车的速度很小 ,由公式P =Fv知 :牵引力较大 ,因而由牛顿第二定律F -f =ma知 :汽车的加速度较大 .……”1] 对此 ,有文章提出 :“汽车是不可能以恒定功率起动的 ,因为根据P =Fv ,在起动初期速度v很小 ,牵引力F应很大 ,特别是刚起动时速度为零 ,牵引力F应是无限大 .”2 ]笔者认为汽车能以额定 (恒定 )功率起动 ,且其物理过程并不是如上面引述的文章分析的那样 .1　汽车以额定功率起动现象的描述在一段平直公路上 ,假设驾驶员先把汽车排挡置于平时能以额定功率运行的适当挡位 ,踩下离合器 ,点火起动发动机 ,随即加足油门 ,使发动机的转速在短时间内达到额定功率的要求 ;然后迅速放开离合器 ,使发动机的动力瞬间挂上驱动轮的转轴 ,驱动车轮飞速地转动起来 ,但轮胎在地面上出现打滑现象...

Analysis of a car starting with a rated power and its traction force