高一物理必修二第四章汽车功率题目!一辆汽车的额定功率为80KW.运动中所受的阻力恒定为4000N,汽车质量为4000KG,沿水平路面行驶,汽车运动过程中始终未超过额定功率.求若汽车以1m/s^2的加速度

高一物理必修二第四章汽车功率题目!一辆汽车的额定功率为80KW.运动中所受的阻力恒定为4000N,汽车质量为4000KG,沿水平路面行驶,汽车运动过程中始终未超过额定功率.求若汽车以1m/s^2的加速度
高一物理必修二第四章汽车功率题目!
一辆汽车的额定功率为80KW.运动中所受的阻力恒定为4000N,汽车质量为4000KG,沿水平路面行驶,汽车运动过程中始终未超过额定功率.求
若汽车以1m/s^2的加速度先做匀加速运动,当达到额定功率后以额定功率行驶,则启动后1min的时间内牵引力做的功为多大?（此时汽车以最大速度匀速行驶）
要有过程
最终答案是4.4*10^6J

高一物理必修二第四章汽车功率题目!一辆汽车的额定功率为80KW.运动中所受的阻力恒定为4000N,汽车质量为4000KG,沿水平路面行驶,汽车运动过程中始终未超过额定功率.求若汽车以1m/s^2的加速度
汽车行驶的最大速度为
Vm=Po/f=80*1000W/4000N=20m/s
汽车加速到Vm所需的时间设为t
t=Vm/a=20/1=20s
在时间t内:
位移为
S'=(1/2)at^2=0.5*1*20*20=200m
牵引力为
F'=f+ma=4000+4000*1=8000N
牵引力做功W'=FS'=8000*200=1.6*10^6 J
做时间t"=1min-t'=60s-20s=40s 内,做匀速运动
牵引力F''=f=4000N
位移S"=Vm*t"=20*40=800m
牵引力做功W"=F'*S"=4000*800=3.2*10^6J
1min的时间内牵引力做的总功为
W=W'+W"=1.6*10^6+3.2*10^6=4.8*10^6 J

最大速度：80000/4000=20米每秒
设t时刻达到最大功率，（f+ma）*at=P max，得t=10秒
前10秒功率递增，后50秒为最大功率。
前10秒位移s：at²/2=50米
W=mv²/2+f*s+P max*50=5*10^6焦耳

Vmax=80000/4000=20m/s
t(加速)=20/1=20s
x(路程)=20*20*1/2+20*40=1000m
W=80000*40+4000*20*20/2+4000*20*20/2=4800000J

首先是匀加速，此种状态下牵引力F为8000N，V=10m/s,t=10s
剩余50s功率恒定则前10秒位移s为0.5xVt=50m
W=P(60-t)+Fs=80000x50+8000x50=4.4*10^6J

首先汽车要做1m/s^2的匀加速运动，有：
运动受到的阻力为N=4000N 合力f=Ma=4000*1=4000N
所以牵引力F-N=f 所以F=N+f=4000+4000=8000N
设达到额定功率时的速度为v，则有v=P/F=80000/8000=10m/s
则匀加速的时间t=v/a=10/1=10s
当速度达到10秒后汽车即达到额定功率，则开始以额定...

全部展开

首先汽车要做1m/s^2的匀加速运动，有：
运动受到的阻力为N=4000N 合力f=Ma=4000*1=4000N
所以牵引力F-N=f 所以F=N+f=4000+4000=8000N
设达到额定功率时的速度为v，则有v=P/F=80000/8000=10m/s
则匀加速的时间t=v/a=10/1=10s
当速度达到10秒后汽车即达到额定功率，则开始以额定功率行驶，即汽车要从匀加速向匀速运动转变，最终汽车的阻力和牵引力保持平衡此时为最大速度。最大速度Vm=P/N=80000/4000=20m/s，从v到Vm中间做加速度逐渐减少的加速运动，因为功率额定，牵引力减少，所以速度要增加。但是在此后的过程中，功率始终额定不变，所以：
前10s 牵引力所做的功为W1=F*s=F*（1/2at^2）=8000*50=0.4*10^6J
后面（60-10）s，牵引力做工为 W2=P*T=80000*50=4*10^6J
所以，1min的时间内牵引力做的功为W=W1+W2=4.4*10^6J

收起

根据w=fv得v=w/f=<80000/4000>m/s=20m/s
由v=V0+at得t=v/a=<20/1>s=20s
60s-20s=40s f=ma=4000*1N=4000N
x=（1/2)*Vt^2=（1/2)*20*20^2m=4000m
F牵=4000*2N=8000N W1=Fl=（8000*4000)J=3.2*10^7J<...

全部展开

根据w=fv得v=w/f=<80000/4000>m/s=20m/s
由v=V0+at得t=v/a=<20/1>s=20s
60s-20s=40s f=ma=4000*1N=4000N
x=（1/2)*Vt^2=（1/2)*20*20^2m=4000m
F牵=4000*2N=8000N W1=Fl=（8000*4000)J=3.2*10^7J
后40S牵引力为4000N所以 X=Vt=(20*40)m=800m W2=(4000*800)J=3.2*10^6J
W总=W1+W2=(3.2*10^7+3.2*10^6)J=3.52*10^7J

收起