题目内容
【题目】在检测某款电动车性能的某次实验中,质量为
的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到最大速度为15m/s时,位移为20m,利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度
,并描绘出
图像,如图所示(图中AB、BO均为直线)。假设电动车行驶中所受阻力恒定,求此过程中:
(1)电动车的额定功率;
(2)电动车由静止开始运动,速度达到10m/s时,加速度为多大;
(3)电动车由静止开始运动,速度刚达到15m/s时,运动了多长时间。
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【答案】(1)6000W;(2)
;(3)17.1s(17.08s)
【解析】
由
图像可知,AB段对应汽车加速的过程中保持牵引力
恒定不变,即做匀加速直线运动;BO段中的斜率
保持恒定不变,对应车在这一阶段以额定功率加速行驶
(1)当车达到最大速度
时
车的牵引力
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其中
表示地面对车的阻力,所以车的额定功率
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(2)车匀加速行驶过程中的加速度
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车刚达到额定功率时其速度
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之后它将做加速度减小的变加速运动。故当车的速度
时,已处于变加速阶段,但这一过程车的功率已达额定功率,所以设此时的牵引力为
,有
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得
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设此时车的加速度为
,有
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得
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(3)电动车由静止开始,设先匀加速达
,用时
,有
得
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通过得位移为
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设此后再经时间
速度达
,则车由静止到速度刚好为
的过程,
据动能定理得
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得
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则总时间为
(
)
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