一个非常经典的物理题汽车以速度V沿倾角为θ的斜坡匀速上行.若保持功率不变,汽车能以3V大小的速度在这个斜坡上匀速下行.(

问题描述:

一个非常经典的物理题
汽车以速度V沿倾角为θ的斜坡匀速上行.若保持功率不变,汽车能以3V大小的速度在这个斜坡上匀速下行.
(1)证明汽车与路面间的摩擦因数为2tgθ
(2)求该汽车在保持上述功率不变,在同性质的水平面上匀速行驶的速度:
(3)该汽车沿水平面由静止开始运动,保持上述条件不变,经过时间t达到最大速度则在最大速度之前,克服摩擦力做的功为多少?
1个回答 分类:物理 2014-10-19

问题解答:

我来补答
(1)先分别对在斜坡上的汽车进行受力分析
上坡:μmgcosθ+mgsinθ=F1
下坡:μmgcosθ-mgsinθ=F2
功率相等所以有P1=P2, F1*v= F2*3v
所以:(μmgcosθ+mgsinθ)*v=(μmgcosθ-mgsinθ)*3v
化简之后可得:4sinθ=2μcosθ; 进一步化简:μ=2tanθ
(2)汽车功率:P=P1=F1*v=(μmgcosθ+mgsinθ)*v
同性质的水平面上:牵引力F3=μmg
所以水平匀速行驶的速度:v水平=P1/F3=[(μmgcosθ+mgsinθ)*v]/(μmg)
=(cosθ+sinθ/μ)*v=3vcosθ/2
(3)W=ΔE=(1/2)m(3vcosθ/2)^2
 
 
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