题目内容
12.上海有若干辆超级电容车试运行,运行中无需连接电缆,只需在候客上车间隙充电30秒钟到1分钟,就能行驶3到5公里.假设有一辆超级电容车,质量m=2×103kg,额定功率P=60kW.当超级电容车在平直水平路面上行驶时,受到的阻力f是车重的0.1倍,g=10m/s2,求:(1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度;
(2)若超级电容车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,则这一过程能维持多长时间?
分析 (1)当汽车匀速运动时,牵引力等于阻力,速度达到最大,由P=Fv求的最大速度;
(2)当汽车以恒定的加速度运动时,由牛顿第二定律求出牵引力,在牵引力下达到额定功率前,加速度将保持不变,由v=at求出加速时的时间.
解答 解:(1)当汽车速度达到最大时汽车的牵引力与阻力平衡,即F=f
f=kmg=0.1×2×103×10=2000N
P=fvm
得:vm=$\frac{P}{f}$=$\frac{60×1{0}^{3}}{2000}$=30m/s
(2)汽车做匀加速运动:F1-f=ma
F1=3000N
设汽车刚达到额定功率时的速度v1:P=F1v1
v1=$\frac{P}{{F}_{1}}$=$\frac{60×1{0}^{3}}{3000}$=20m/s
设汽车匀加速运动的时间t:v1=at
解得:t=$\frac{{v}_{1}}{a}$=$\frac{20}{0.5}$=40s
答:(1)超级电容车在此路面上行驶所能达到的最大速度是30m/s
(2)若超级电容车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动,这一过程能维持40s.
点评 本题主要考查了机车启动的两种方式,恒定功率启动和恒定加速度启动,掌握恒定功率启动时功率保持不变,牵引力随速度增大而减小,恒定加速度启动时牵引力不变,功率随速度增加而增加.
练习册系列答案
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3.
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| A. | 物块的速度为零 | |
| B. | 物块的加速度为零 | |
| C. | 物块的加速度为12m/s2,方向竖直向上 | |
| D. | 物块的加速度为2 m/s2,方向竖直向上 |
20.
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17.下列关于电磁场和电磁波的说法中错误的是( )
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2.
有一个惊险的杂技节目叫“飞车走壁”,杂技演员骑摩托车先在如图所示的大型圆筒底部作速度较小半径较小的圆周运动,通过逐步加速,圆周运动半径亦逐步增大,最后能以较大的速度在竖直的壁上作匀速圆周运动,这时提供车子和人整体作圆周运动的向心力是( )
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| C. | 筒壁对车的弹力 | D. | 重力和摩擦力的合力 |