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如图所示,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做直线运动.已知汽车和车

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/25 15:02:54
如图所示,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做直线运动.已知汽车和车厢与水平地面间的动摩擦因数均为μ,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,重力加速度为g,不计空气阻力.为使汽车能尽快地加速到最大速度又能使汽车和车厢始终保持相对静止,问:

(1)汽车所能达到的最大速度为多少?
(2)汽车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?
(1)当汽车达到最大速度时汽车的功率为P且牵引力与汽车和车厢所受摩擦力大小相等,即F=f
由于在整个运动过程中汽车和车厢保持相对静止,所以汽车和车厢所受的摩擦力为
f=μ(M+m)g
又  P=Fv
由上述三式可知汽车的最大速度为:v=
P
μ(M+m)g.
答:汽车所能达到的最大速度为v=
P
μ(M+m)g.
(2)要保持汽车和车厢相对静止,就应使车厢在整个运动过程中不脱离地面.
考虑临界情况为车厢刚好未脱离地面,此时车厢受到的力为车厢重力和绳索对车厢的拉力T,
设此时车厢的最大加速度为a,则有:
水平方向  Tcosθ=ma
竖直方向 Tsinθ=mg               
由上两式得:a=gcotθ
答:汽车能达到的最大加速度为gcotθ.
(3)因为此时汽车作匀加速运动,所以
F-f=(M+m)a
f=μ(m+M)g   
即  F=(μ+cotθ)(M+m)g
因汽车达到匀加速最大速度时汽车的功率达到额定功率,根据P=Fvm
由题意知,汽车一开始就做加速度最大的匀加速运动,匀加速的最大速度为 vm=at
所以以最大加速度匀加速的时间为:t=
P
(μ+cotθ)(m+M)g2cotθ.
答:汽车以最大加速度行驶的时间为
P
(μ+cotθ)(m+M)g2cotθ.
如图所示,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做直线运动.已知汽车和车 质量为M的汽车拖着质量为m的拖车在平直公路上由静止开始,以加速度a做匀加速直线运动,经过时间t1,拖车脱钩,再经过时间t 用汽车从井下提重物,重物质量为m,大小不计的定滑轮离水平地面的高度为H,如图所示.已知汽车由A点静止开始运动至B点时的速 质量为5t的汽车在水平路面上由静止开始以加速度2m/s^2做匀加速直线运动. 用汽车从井下提重物,重物质量为m,大小不计的定滑轮离水平地面的高度为H,如图所示.已知汽车由A点静止开始运动至B点时的速 额定功率为80kw的汽车在水平平直公路上行驶时最大速率可达20m/s 汽车质量为2t 如果汽车从静止开始做匀加速直线运动 如图所示,有一质量为M=2kg的平板小车静止在光滑的水平地面上,现有质量均为m=1kg的小物块A和B(均可视为质点),由 质量为5t的汽车,在水平公路上由静止开始做匀加速直线运动,加速度为2m/s2,所受阻力是1000N,则汽车第1s末的功率 1.质量为4x10的三次方kg的汽车在水平公路上由静止开始以加速度a=1.5m/s平方开始做匀加速直线运动,所受的阻力为 在光滑水平地面上,静止着一个质量为M=4kg的小车.如图所示,在车的最右端有一个质量为m=1kg的大小不计的物体,已知物 质量m为10kg的木箱放在地面上 在水平作用力F的作用下由静止开始沿直线运动 质量为5.0*10的三次方的汽车,在水平路面上由静止开始做加速度为2.0米每秒方的匀加速直线运动,