Question

每年5月1—7日是人們走親訪友、旅游度假的黃金季節(jié),有一輛豪華臥鋪大客車由南京開往北京.已知該車發(fā)動機(jī)額定牽引功率為180 kW,汽車及客人的總質(zhì)量為25 t,汽車在水平路面上行駛時,阻力是車重的0.1倍,試問：
(1)汽車保持以額定功率從靜止啟動后能達(dá)到的最大速度是多少?
(2)汽車從靜止開始,保持以0.5 m/s²的加速度做勻加速運動,這一過程能維持多長時間?

Answer 1

(1)v_m="7.2" m/s  (2)t="9.6" s

(1)汽車受力如圖所示,汽車一開始就保持額定功率,運動中牽引力、加速度、速度的動態(tài)變化過程可用下面的方框流程圖表示：


汽車達(dá)到最大速度時,a=0.此時
→v_m="P/μmg=7.2" m/s.
(2)汽車以恒定加速度啟動時牽引功率、牽引力、加速度、速度變化的動態(tài)過程可用下面的方框流程圖表示：

所以v在達(dá)到最大值之前已經(jīng)歷了兩個過程：勻加速變加速
勻加速運動的加速度a=(F-μmg)/m
設(shè)保持勻加速的時間為t,勻加速所能達(dá)到的最大速度為v_t,則此時：
v_t=at,P_額=F·v_t,求解得到
t=
所以把已知條件代入可求得t="9.6" s