问题
问答题
额定功率是80kW的无轨电车,其最大速度是72km/h,质量是2t,如果它从静止先以2m/s2的加速度匀加速开出,阻力大小一定,则:
(1)电车匀加速运动行驶能维持多长时间?
(2)又知电车从静止驶出到增至最大速度共经历了21s,在此过程中,电车通过的位移是多少?
答案
(1)当F=f时,电车速度最大.所以f=
=P vm
=4000N80000 20
设匀加速阶段的末速度为v;则有F=
,依据牛顿第二定律得F-f=ma;P v
代入数据,联立两式解得:v=10m/s,
所以匀加速阶段时间t=
=5sv-0 a
(2)匀加速阶段,加速位移x1=
a1 2
=25mt 21
当电车匀加速阶段结束后,汽车以额定功率做变加速直线运动.此过程时间t2=16s,设此过程运动位移为x2,
对此过程列动能定理方程得:
Pt2-fx2=
m1 2
-v 2m
m1 2 v 2
代入数据解得:x2=270m,所以电车由静止到速度总位移x=x1+x2=295m
答:(1)电车匀加速运动行驶能维持5s;
(2)在此过程中,电车通过的位移是295m.