在傾角為θ的斜坡公路上,一質(zhì)量m=10t的卡車從坡底開始上坡.經(jīng)時間t=50s,卡車的速度從v1=5m/s均勻增加到v2=15m/s.已知汽車在運動時受到的摩擦及空氣阻力恒為車重的k倍(k=0.05),sinθ=
5100
,取g=10m/s2
,求:
(1)這段時間內(nèi)汽車發(fā)動機的平均功率;
(2)汽車發(fā)動機在30s時的瞬時功率.
分析:(1)先根據(jù)運動學(xué)基本公式求出t時間內(nèi)卡車發(fā)生的位移,對整個過程中根據(jù)動能定理列式即可求解;
(2)根據(jù)速度公式求出30s末汽車的瞬時速度,根據(jù)P=Fv求解瞬時功率.
解答:解:(1)t時間內(nèi)卡車發(fā)生的位移s=
v1+v2
2
t=500m
…①
汽車運動時受空氣及摩擦阻力Ff=kmg…②
整個過程中根據(jù)動能定理得:
.
P
t-(mgsinθ+Ff)s=
1
2
m
v
2
2
-
1
2
m
v
2
1
…③
由①②③解得
.
P
=120kW
(2)汽車發(fā)動機的牽引力F=
.
P
.
v

30s末汽車的瞬時速度a=
v2-v1
t

v3=v1+at3
所以P3=Fv3=132kW
答:(1)這段時間內(nèi)汽車發(fā)動機的平均功率為120kW;
(2)汽車發(fā)動機在30s時的瞬時功率為132kW.
點評:本題綜合考查了運動學(xué)基本公式、功率表達(dá)式以及動能定理的直接應(yīng)用,難度不大,關(guān)鍵能靈活運用.
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5
100
,取g=10m/s2
,求:
(1)這段時間內(nèi)汽車發(fā)動機的平均功率;
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