求牵引力做功的问题质量为M的汽车沿平直公路加速行驶,当汽车的速度为v1时,汽车即以不变的功率P继续行驶,经过距离S,速度达到最大值v2,设汽车行驶过程中受到的阻力始终不变,求汽车的速度

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/12 11:51:24
求牵引力做功的问题质量为M的汽车沿平直公路加速行驶,当汽车的速度为v1时,汽车即以不变的功率P继续行驶,经过距离S,速度达到最大值v2,设汽车行驶过程中受到的阻力始终不变,求汽车的速度

求牵引力做功的问题质量为M的汽车沿平直公路加速行驶,当汽车的速度为v1时,汽车即以不变的功率P继续行驶,经过距离S,速度达到最大值v2,设汽车行驶过程中受到的阻力始终不变,求汽车的速度
求牵引力做功的问题
质量为M的汽车沿平直公路加速行驶,当汽车的速度为v1时,汽车即以不变的功率P继续行驶,经过距离S,速度达到最大值v2,设汽车行驶过程中受到的阻力始终不变,求汽车的速度从v1增至v2的过程中,牵引力所做的功以及所经历的时间.!急解,答案要详细

求牵引力做功的问题质量为M的汽车沿平直公路加速行驶,当汽车的速度为v1时,汽车即以不变的功率P继续行驶,经过距离S,速度达到最大值v2,设汽车行驶过程中受到的阻力始终不变,求汽车的速度
合外力所做的功等于系统动能的改变量.
所谓外力包括:牵引力Ft和阻力Ff,后者不变,做功为:Ff*S,牵引力要保持恒功率,当速度增大时,必然变小,其做功的表达式,不便于从正面求解,可以从反面来求:牵引力做的功=系统动能的增加量+阻力做的功.
即:1/2*M*(v2^2-v1^2)+Ff*S;
Ff是多少呢,不难发现,v2作为速度最大值,必然是牵引力与阻力平衡的位置,即Ff=P/v2.牵引力做的功为1/2*M*(v2^2-v1^2)+P/v2*S;
而牵引力做功=牵引力的功率(恒定的)*时间,即1/2*M*(v2^2-v1^2)+P/v2*S=P*t 即可求出t=1/2*M/P*(v2^2-v1^2)+S/v2

V2为最大速度,所以阻力f=P/V2 ①
根据动能定理,Pt-fs=0.5m(V2的平方-V1的平方) ②
联立方程①②,即可解得t
牵引力做功即为Pt
平方打不出来,凑副看吧

速度最大时牵引力F=f=P/V2
根据动能定理:WF-Wf=Δ Ek得WF=Wf+Δ Ek=(P/V2)S+MV2²/2-MV1²/2
由W=PT得T=W/P={(P/V2)S+MV2²/2-MV1²/2}/P