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问题: 功 功率

质量为M的汽车通过质量不计的绳索拖着质量为m的车厢(可作为质点)在水平地面上由静止开始作直线运动.已知汽车和车厢与水平地面间的动摩擦因数均为u,汽车和车厢之间的绳索与水平地面间的夹角为θ,汽车的额定功率为P,不计空气阻力.为使汽车尽快加速到最大速度又能使汽车和车厢始终相对静止,问:
(1)汽车所能达到的最大速度为多少?
(2)汽车所能达到的最大加速度为多少?
(3)汽车以最大加速度行驶的时间为多少?

解答:

我已说过,这题是有问题的.或者说就是一个错题.
已知汽车和车厢与水平地面间的动摩擦因数均为u,-----汽车和车厢不可能是与地面产生滑动摩擦的.
这句话可能应该这样说:已知汽车和车厢受到的阻力都是车重的u倍.
另外,题目中的"绳索与水平地面间的夹角为θ"是一个故意设置的障碍,其实是没有用的.
这类题的思路是这样的:
以整体为对象,有:
1.设速度最大时的牵引力是F,则
F-u(M+m)g=0
P=Fv
解出V就是最大的速度.
2.刚起动时,速度为0,由P=FV得,如果这时汽车的功率达到了额定值,那么这时的牵引力将是无限大,加速度接近无穷大(没有意思吧?)
3.同上.汽车以最大加速度行驶的时间为一瞬间.(趋近于0).