作业帮速求：物理（动力学两类基本问题）如图,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（可视为质点）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
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/05/13 16:41:00
速求：物理（动力学两类基本问题）如图,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（可视为质点）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
速求：物理（动力学两类基本问题）
如图,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（可视为质点）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为µ,汽车和车相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.为使汽车能尽快的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?
这是本体的图
速求：物理（动力学两类基本问题）如图,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（可视为质点）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
首先,由于汽车与车厢使终静止,所以,可以用整体法求解,也就是说,绳子与地面的夹角是用不上的.以汽车与车厢为研究对象.
其次,这是一个典型的功率、力与速度关系的题,好象以前的教材上都是做为例题对这一过程进行了认真分析了的,不晓得现在的教材上有没有,不管有没有,你都要弄清它们的变化过程,
当汽车开始加速时,汽车实际功率小于额定功率,假设它的最大牵引力为F,那么汽车在F的作用下做匀加速运动,当达到一定速度时,由于FV=P,达到额定功率,随着速度继续增大,牵引力将减小,则汽车就不可能再做匀加速运动了,牵引力最小可以减小到等于摩擦力,物体开始做匀速运动.所以对这类问题,都是前半段由匀加速公式求解,后半段用P=FV求解.
好了,情况分析清楚了,下面来做这个题：
1、汽车达到最大速度时,由P=FV可知,牵引力最小,物体做匀速运动 即,此时车受到的牵引力等于摩擦力
F=μ(M+m)g
P=Fv
可得v=P/[μ(M+m)g]
2、3问一起做：设汽车最大牵引力为F',加速度为a,当汽车刚达到额定功率时的速度为v1,则有
F'V1=P
V1=at
F'-μ(M+m)g=(M+m)a
把后两式带入第一式可得：（M+m)a^2t+(M+m)μgat=P
得t=P/[（M+m)a^2+(M+m)μga]
由于a最大时,达到V1时的时间最小,根据上式,要使t最小,则分母最大
把分母用函数表示出来即 y=（M+m)a^2+(M+m)μga 这是一个关于a的二次函数.
根据二次函数的结论可以得出y最大时,a对应的值.
再算出t的值.