问题标题:
质量为m=4000kg的卡车,额定输出功率为P=60kW,当它从静止出发沿坡路前进时每行驶100m,升高5m,所受阻力大小为车重的0.1倍,取g=10m/s2,试求:(1)卡车能否保持牵引力为8000N不变在坡路上
问题描述:
质量为m=4000kg的卡车,额定输出功率为P=60kW,当它从静止出发沿坡路前进时每行驶100m,升高5m,所受阻力大小为车重的0.1倍,取g=10m/s2,试求:
(1)卡车能否保持牵引力为8 000N不变在坡路上行驶?
(2)卡车在坡路上行驶时能达到最大的速度为多大?这时牵引力为多大?
(3)如果卡车用4 000N的牵引力以12m/s的速度上坡,到达坡顶时,速度为4m/s,那么卡车在这一段路程中的最大功率为多少?平均功率是多少?
郭波回答:
(1)假设卡车牵引力F=8000N,重力沿斜面向下的分力mgsinθ=4000×10×0.05N=2000N,阻力f=0.1mg=4000N
因为牵引力F>mgsinθ+f,所以卡车能保持牵引力为8000N不变,在此牵引力作用下匀加速上升,汽车将加速,由于输出功率=FV,所以输出功率也将不断增大,一段时间后将超过汽车的额定功率.所以汽车不能保持牵引力为8000N不变上坡.
(2)卡车在坡路上开始做匀速行驶时速度达到最大,此时牵引力:
F=f+mgsinθ=6000N
得:Vm=PF
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