汽车发动机的额定功率为60KW,汽车的质量为4t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1,取g=10m/s^21.若汽车从静止开始,保持0.5m/s^2的加速度做匀加速直线运动,那麽汽车的牵引力多大?此过程能
1人问答
问题描述：
汽车发动机的额定功率为60KW,汽车的质量为4t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1,取g=10m/s^2
1.若汽车从静止开始,保持0.5m/s^2的加速度做匀加速直线运动,那麽汽车的牵引力多大?此过程能持续多长时间?
2.此后汽车发动机开始以额定功率做加速度减小的加速运动,经历了15s时间汽车达到最大速度,那麽汽车运行的最大速度是多大?在此过程中汽车的运行距离多大?
史晓晨回答：
关于机车牵引问题,有如下三个过程：
（一）牵引力F保持不变,机车作匀加速直线运动.
由公式P=Fv可知,当v增大时,P也增大,直到P达到额定功率Pe.
注意：此过程中,牵引力F一直不变.
（二）功率P已达到额定功率Pe.机车做变加速运动.
随后,因车仍有加速度,速度v还在增大,而功率P已达到额定功率Pe,不能再变化,由公式Pe=Fv可知,只有减小牵引力F,来保证v的增大.在此过程中,牵引力F虽然在减小,但仍大于阻力f,车仍加速,只不过加速度在减小,也就是说,车加速的幅度减小了.机车做变加速运动,这个过程直持续到牵引力F=阻力f.
注意：此过程中,机车功率一直不变（等于额定功率）.速度增大到最大.
（三）牵引力F=阻力f
再随后,机车受力平衡,以上一过程的最大速度作匀速直线运动,速度不再变化.
注意：此过程中,牵引力F=阻力f,机车功率一直不变（等于额定功率）.速度也不变.
下面来解题
1、这一问属于上面的过程（一）
合力F合=ma=4000*0.5=2000N
由F–f=F合,得
牵引力F=F合+f=F合+kmg=2000+0.1*4000*10=6000N
匀加速直线运动的末速度v=Pe/F=60000/6000=10m/s
此过程持续的时间t=v/a=60/0.5=120s
2、这一问属于上面的过程（二）,牵引力一直在变化.
汽车达到最大速度时,牵引力F’=f=kmg=4000N
由Pe=F’v得
最大速度Vm=Pe/F’=60000/4000=15m/s
对本过程运用动能定理（合外力做功=物体动能的变化）：
Pe*t–fS=0.5mVm^2–0.5mv^2
代入数值
60000*15–4000S=0.5*4000*15^2–0.5*4000*10^2
解出此过程中汽车的运行距离S=162.5米
物理推荐
物理推荐
最新更新
精品分类
优秀物理推荐
热门物理
邮箱： 