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  • 質(zhì)量為2000kg的汽車(chē)在平直公路上行駛,所能達(dá)到的最大速度為20m/s,設(shè)汽車(chē)所受阻力為車(chē)重的0.2倍(即f=0.2G).如果汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)的初始階段是以2m/s2的加速度由靜止開(kāi)始作勻加速行駛,試求:

    質(zhì)量為2000kg的汽車(chē)在平直公路上行駛,所能達(dá)到的最大速度為20m/s,設(shè)汽車(chē)所受阻力為車(chē)重的0.2倍(即f=0.2G).如果汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)的初始階段是以2m/s2的加速度由靜止開(kāi)始作勻加速行駛,試求:
    (1)汽車(chē)的額定功率;
    (2)汽車(chē)在勻加速行駛時(shí)的牽引力;
    (3)汽車(chē)在3s內(nèi)牽引力所做的功;
    (4)汽車(chē)在第3s末的瞬時(shí)功率;
    (5)試畫(huà)出汽車(chē)在8s內(nèi)的P-t圖象.
    物理人氣:343 ℃時(shí)間:2019-09-29 01:27:39
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)當(dāng)汽車(chē)達(dá)到最大速度的時(shí)候,汽車(chē)的牽引力等于阻力,此時(shí)車(chē)速為最大速度且勻速,
    所以汽車(chē)的額定功率P=FV=fV=0.2×2000×10×20W=80Kw;
    (2)汽車(chē)在勻加速行駛時(shí),
    由牛頓第二定律可得 F-f=ma,
    所以,F(xiàn)=ma+f=2000×2+0.2×2000×10N=8000N,
    (3)設(shè)汽車(chē)勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速為v,
    由p=Fv得 v=
    P
    F
    80000
    8000
    m/s
    =10m/s
    勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 t=
    △v
    a
    v?0
    a
    =
    10
    2
    s
    =5s
    因?yàn)?s<5s
    所以3s末汽車(chē)仍做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),
    在3s內(nèi)汽車(chē)汽車(chē)的位移是
    x=
    1
    2
    at2=
    1
    2
    ×2×32=9m,
    在3s內(nèi)汽車(chē)牽引力所做的功為,
    W=Fx=8000×9J=72000J,
    (4)3s末的瞬時(shí)速度為,
      v3=at3=6m/s,
    所以汽車(chē)在第3s末的瞬時(shí)功率,
      p3=FV3=48KW.
    (5)汽車(chē)在8s內(nèi)的P-t圖象為
    答:(1)汽車(chē)的額定功率是80Kw;
    (2)汽車(chē)在勻加速行駛時(shí)的牽引力是8000N;
    (3)在3s內(nèi)汽車(chē)牽引力所做的功是72000J;
    (4)汽車(chē)在第3s末的瞬時(shí)功率是48KW.
    (5)汽車(chē)在8s內(nèi)的P-t圖象如上圖
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