急求解高中物理题

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/11 18:02:36
质量2吨的汽车在平直的公路上由静止开始运动,若保持牵引力恒定,则30秒内达到最大速度15米每秒,然后保持功率不变,在运动15秒又一次达到最大速度20米每秒,求汽车的额定功率,汽车运动受到的阻力,汽车在45秒内前进的位移

分析清楚运动过程和功率变化就行了
开始时牵引力恒定,汽车作匀加速直线运动,同时功率不断增大。
根据公式P=FV 当速度达到某个值时,功率到达额定功率
此时由于速度进一步增加,功率不变,牵引力减少,汽车作加速度不断变小
当加速度为0时,速度最大,此时牵引力F=摩擦力f

达到最大速度20米每秒
额定功率:P=FVmax=fVmax
=umgVmax
30秒内达到最大速度15米每秒
v=at
F0-umg=ma
功率 P=F0v
将t=30 m=2000 v=15 Vmax=20 代入,联立以上四方程
可求得 a=0.5米/秒
u=0.15
P=60000瓦=60千瓦
F0=4000牛

*所以汽车的功率为60千瓦,阻力为f=0.15×2000×10=3000牛
求位移,由于后面15秒不是匀速运动,可以用能量守恒来解决
Pt`=fs+ m(Vmax的平方)/2-m(v的平方)/2
60000×15=3000s+2000×20×20÷2 - 2000×15×15÷2
s=241.7米
前30秒的位移s`=15×30÷2=225米
*总位移S=225+241.7=466.7米