高一 物理 发动机的平均功率 请详细解答,谢谢! (17 21:25:0)在一段平直公路上,一辆质量m=10t的卡车速度从v1=5m/s均匀增加到v2=15m/s,经过的时间t=50s,如果车在运动时受到的阻力为车重力的0.05倍,求:(1)发动机的平均功率(2)在这段路程的时间中点和位移中点发动机的瞬时功率(g=10m/s2)

问题描述:

高一 物理 发动机的平均功率 请详细解答,谢谢! (17 21:25:0)
在一段平直公路上,一辆质量m=10t的卡车速度从v1=5m/s均匀增加到v2=15m/s,经过的时间t=50s,如果车在运动时受到的阻力为车重力的0.05倍,求:(1)发动机的平均功率(2)在这段路程的时间中点和位移中点发动机的瞬时功率(g=10m/s2)

(1)根据功率公式:W=Fs,因为卡车在水平方向运动,所以要克服摩擦力做功,由牛顿作用力与反作用力定律可得:
摩擦力与动力的关系为:f=F
根据s=V1t+1/2at^2的关系,因为加速度a还不知道,所以根据a=V2-V1/t,所以有(^2是指数):
a=V2-V1/t=[(15-5)/50]m/s^2=0.2m/s^2
所以可知道移动的位移:
s=(5×50+1/2×0.2×50^2)m=500m
有摩擦力公式f=μG,则:
f=F=(0.05×10000×10)N=500N
(10t=10000kg)
那么在这段时间内卡车做功为
W=500N×500m=250000J
根据公式平均功率的求法P=W/t:
P=250000J/50s=5000W
(2)瞬间功率是瞬时速度与受力的乘积,所以有P=FV
有瞬时速度公式:V=V1+at,所以在路程的时间中点时的瞬时速度为:
V=5m/s+0.2m/s^2×(50/2)s=10m/s
所以在路程时间中点的功率为:
P1=500N×10m/s=5000w
到位移中点时,有s中=V1T+1/2aT^2,所以:
s中=s/2=250m=5T+0.1T^2
T=(50√2-50)s
因为有Vt=V0+at,所以在位移中点的瞬时速度为:
V3=V1+at=5m/s+[0.2×(50√2-50)]m/s=(25√2-20)m/s
那么在位移中点时的瞬时功率为:
W2=500N×(25√2-20)m/s≈7675W
(√2为根号2,约为1.414)

楼上wgl888750504 最后的一个问题,错了
设“位移中点”的速度为V,则V^2-V1^2=V2^2-V^2,解出,V=√{(V1^2+V2^2)/2}
代入计算:
V=√{(V1^2+V2^2)/2}
=√{(5^2+15^2)/2}
=√{(25+225)/2}
=√{125}
=5√5m/s
发动机的瞬时功率:
P=F*V
=7000*(5√5)W
=35000√5W
≈78.3*10^3W
=78.3KW

1)这段时间发动机的牵引力的大小为F,得:F-μG=ma(牛顿第二定律)其中:a=(v2-v1)/t=0.2m/s²得:F=7000N这段时间做功:W=FS=F(v2²-V1²)/2a=3500000J平均功率 P=W/t=70000W=70kW2)在时间中点:速...

这道题应该根据 能量守恒做 动能的增加为发动机做的功减克服阻力消耗的能量