一辆重5t的汽车,发动机的额定功率为80KW。汽车从静止开始以加速度a=1m/s^2做匀加速直线运动,车受到的阻力为车重的0.06倍。(g=10m/s^2)求:
1、汽车做匀加速直线运动的最长时间t m
2、汽车开始运动后5秒末和15秒末的瞬时功率。
一辆重5t的汽车,发动机的额定功率为80KW。汽车从静止开始以加速度a=1m/s^2做匀加速直线运动,车受到的阻力为车重的0.06倍。(g=10m/s^2)求:
1、汽车做匀加速直线运动的最长时间t m
2、汽车开始运动后5秒末和15秒末的瞬时功率。
1、第一步先把车子在额定功率下的速度算出来,
汽车质量5t,即5000kg,50000N,受阻力50000*0.06=3000N,
当发动机在额定功率下的驱动力等于阻力的时候,汽车做匀速运动,
P=Fv,v=80000/3000=80/3(m/s)
然后根据v=at,最大加速时间v=v/a=80/3(s)
2、汽车作匀加速运动,则受合力情况不便,发动机对车轮的驱动力也不变,
根据F=Ma,F-f=Ma,F=5000*1+3000=8000N
第5秒末,车速为5m/s,功率为40Kw
第15秒末,车速为15m/s,功率为120Kw………………??????
哦,车子不可能以1m/s^2的速度作匀加速直线运动长达15秒,它在15秒之前的某一时刻,运动状态已变为了加速度逐渐减小的加速运动,15秒末的瞬功率为80Kw。
80Kw=8000*v,v=10(m/s),即第10秒以后,汽车就不能维持1m/s^2的加速度了!
1)车受阻力:f=0.06Mg.=0.06*5*10^3*10=3000牛。
产生加速度的力: F=Ma=5*10^3*1=5*10^3牛。
车的牵引力F=F+f=8000牛。
由P=FV得V=P/F=80000/8000=10米/秒。
车的加速时间t:由v=at得,t=V/a=10/1=10秒。
2)5秒末的速度V5=at"=1*5=5米/秒。
此时的功率P5=FV5=8000*5=40000瓦。
第15秒末的功率P:
此时,车是以10米/秒的速度,在做匀速直线运动。所以,车在此时的牵引力等于阻力。
此时的功率P=FV=3000*10=30000瓦。
1.f=5000*0.06=300N
F-f=ma F=5300 P=FV=80000
∴V=15m/s V=at
∴t=15s
2.V5=a*5=5 m/s V15=15m/s
P=FV P5=5300*5=26500w P15=79500w
1.由公式F-f=ma得到F=f+ma=0.06x5000x10+5000x1=5300N
再由公式P=F。V得到匀加速运动的最大速度是V=P/F=80000/5300=15m/s
V=at t=v/a=15/1=15s
2. v5=at=1x5=5m/s P5=F.V5=5300x5=26.5kw
因为15s末时汽车已经达到了额定功率,所以15s末汽车的功率是80kw。