Question

無軌電車在平直公路上以15m/s的速度勻速行駛，關(guān)閉電動機(jī)后，電車做勻減速直線運(yùn)動，其加速度的大小為5m/s²．已知電車的質(zhì)量是4.0×10³kg．求：
（1）關(guān)閉電動機(jī)后電車所受的阻力大��；
（2）關(guān)閉電動機(jī)后電車運(yùn)動的最大距離；
（3）勻速行駛時(shí)無軌電車電機(jī)的功率．

Answer 1

（1）汽車減速運(yùn)動，受重力、支持力和阻力，其中重力和支持力平衡，合力等于阻力，根據(jù)牛頓第二定律，有   
f=ma=4.0×10³kg×5m/s²=2×10⁴N；
即關(guān)閉電動機(jī)后電車所受的阻力大小2×10⁴N．
（2）電車做勻減速直線運(yùn)動，由速度位移關(guān)系公式v²-v₀²=2ax得
x=

v2-  v 20

2a

=

0-152

2×(-5)

m=22.5m
即關(guān)閉電動機(jī)后電車運(yùn)動的最大距離為22.5m．
（3）汽車勻速運(yùn)動時(shí)，牽引力等于摩擦力
F=f
由功率和速度關(guān)系P=Fv，得
P=Fv=2×10⁴N×15m/s=3×10⁵W
即勻速行駛時(shí)無軌電車電機(jī)的功率為3×10⁵W．