Question

2．一輛客車時速最高可達180km．如果客車總質(zhì)量為9×10³kg，當它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度勻速行駛時，驅(qū)動電機的輸入電流I=150A，電壓U=300V．在此行駛狀態(tài)下（取g=10m/s²），求：
（1）驅(qū)動電機的輸入功率P_電；
（2）若驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率P_機，求汽車所受阻力的大�。�
（3）如果當它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度勻速行駛一段時間后關閉電源（設汽車所受阻力不變），客車滑行的時間是多少？

Answer 1

分析 本題（1）根據(jù)功率公式P=UI求解即可；題（2）客車勻速行駛時的機械功率P_機=fv_m，然后再根據(jù)P_機和P_電的關系即可求解；題（3）根據(jù)牛頓第二定律求出關閉電源后客車的加速度，然后再根據(jù)運動學速度時間關系式即可求解．

解答 解：（1）驅(qū)動電機的輸入功率
P_電=IU=150×300 W=4.5×10⁴ W．
（2）在勻速行駛時P_機=0.8P_電=Fv=F_fv
F_f=$\frac{0.8P電}{v}$=1 440 N．
（3）汽車所受阻力不變，可認為做勻減速運動，根據(jù)牛頓第二定律：
a=$\frac{Ff}{m}$=$\frac{1440}{9×103}$ m/s²=0.16 m/s²
又因為v=at
所以t=$\frac{v}{a}$≈156 s．
答：（1）驅(qū)動電機的輸入功率為4.5×10⁴ W；
（2）若驅(qū)動電機能夠?qū)⑤斎牍β实?0%轉(zhuǎn)化為用于牽引汽車前進的機械功率P機，汽車所受阻力的大小為1440 N；
（3）如果當它在某城市快速公交路面上以v=90km/h的速度勻速行駛一段時間后關閉電源（設汽車所受阻力不變），客車滑行的時間是156 s．

點評 通過本題應明確：①機車啟動類問題中功率達額定功率時勻速時速度最大；②動力機械的額定功率與最大速度關系為P_額=fv_m．