在倾角为θ的斜坡公路上,一质量m=10t的卡车从坡底开始上坡.经时间t=50s,卡车的速度从v1=5m/s均匀增加到v2=15m/s.已知汽车在运动时受到的摩擦及空气阻力恒为车重的k倍(k=0.05),sinθ=5/10
问题描述:
在倾角为θ的斜坡公路上,一质量m=10t的卡车从坡底开始上坡.经时间t=50s,卡车的速度从v1=5m/s均匀增加到v2=15m/s.已知汽车在运动时受到的摩擦及空气阻力恒为车重的k倍(k=0.05),sinθ=
,取g=10m/s2,求:5 100
(1)这段时间内汽车发动机的平均功率;
(2)汽车发动机在30s时的瞬时功率.
答
(1)t时间内卡车发生的位移s=
t=500m…①
v1+v2
2
汽车运动时受空气及摩擦阻力Ff=kmg…②
整个过程中根据动能定理得:
t−(mgsinθ+Ff)s=. P
m1 2
−
v
22
m1 2
…③
v
21
由①②③解得
=120kW. P
(2)汽车发动机的牵引力F=
. P
. v
30s末汽车的瞬时速度a=
v2−v1
t
v3=v1+at3
所以P3=Fv3=132kW
答:(1)这段时间内汽车发动机的平均功率为120kW;
(2)汽车发动机在30s时的瞬时功率为132kW.