目前,上海有若干輛超級電容車試執行,執行中無需連線電纜,只需在乘客上車間隙充電30秒到1分鐘,就能行駛3到5公...
問題詳情:
目前,上海有若干輛超級電容車試執行,執行中無需連線電纜,只需在乘客上車間隙充電30秒到1分鐘,就能行駛3到5公里.假設有一輛超級電容車,質量m=2×103kg,額定功率P=60kW,當超級電容車在平直水平路面上行駛時,受到的阻力f是車重的0.1倍,g取10m/s2.
(1)超級電容車在此路面上行駛所能達到的最大速度是多少?
(2)若超級電容車從靜止開始,保持以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動,這一過程能維持多長時間?
(3)若超級電容車從靜止開始,保持額定功率做加速運動,50s後達到最大速度,求此過程中超級電容車的位移.
【回答】
解:(1)當汽車速度達到最大時汽車的牽引力與阻力平衡,即F=f
f=kmg=0.1×2×103×10=2000N
P=fvm
得:vm===30m/s
(2)汽車做勻加速運動:F1﹣f=ma
F1=3000N
設汽車剛達到額定功率時的速度v1:P=F1v1
v1===20m/s
設汽車勻加速運動的時間t:v1=at
解得:t==40s
(3)從靜止到最大速度整個過程牽引力與阻力做功,由動能定理得:Pt2﹣fs=mvm2
代入資料解得:s=m=1050m
答:(1)超級電容車在此路面上行駛所能達到的最大速度是30m/s
(2)若超級電容車從靜止開始,保持以0.5m/s2的加速度作勻加速直線運動,這一過程能維持40s
(3)若超級電容車從靜止開始,保持額定功率做加速運動,50s後達到最大速度,此過程中超級電容車的位移為1050m.
知識點:機械能守恆定律單元測試
題型:綜合題