物理..........

2007-08-18 9:11 pm
志明駕著他的車,沿平直路上進行一項測試,車從靜止加速至100km h-1需時9.3s,志明和車的總質量為1400kg

(a)當車以100km h-1行駛時,志明和車的總動能是多少?
由此估計車加速至100km h-1時,志明和車的平均輸出功率?

(b)當車沿傾斜的路上進行同樣測試時,它從靜止加速至100km h-1需時16.2s.設車的功率不變

(1) 解釋為何車沿傾斜路上較沿平路加速需較長時間?
(2)車沿傾斜路加速16.2s後,求它上升的高度

(c)某日,志明的車涉及一宗交通事故,他努力把車煞停,並在水平路面遺下了輪跡,警方查得..
輪胎痕跡的長度=30.5m
輪胎與路面之間的平均摩擦力=11200N

(1)描述煞車時所涉及能量轉變
(2)志明稱事故發生前他的車速低於70km h-1
解釋志明所說是否屬實
更新1:

沒有

回答 (1)

2007-08-19 7:51 am
✔ 最佳答案
100km/h = 100/3.6 m/s
以下計算已排除摩擦力(題目是這樣要求的嗎?)
(a)
動能 = 1/2(m)(v^2)
=(1400)([100/3.6]^2)/2
=540123J
平均輸出功率
=(動能轉變)/(時間)
=(540123-0)/(9.3) [0是因為車靜止時,速度 = 0,因此動能 = 0]
=58078W

(b)(1)
因為在斜路上,車會受地心吸力/重力影響,使車有一股倒後力,引致額外的能源消耗。在功率不變的情況下,車的能源輸出部份會轉化成重力勢能,剩下的才會轉化成動能,因此加速需時較長

(b)(2)
因車的功率不變,所以總能量輸出 = 功率 x 時間
=58078 x 16.2
=940860 J
根據能量守恆定律:
能量輸出 = 動能 + 重力勢能(P.E.)
940860 = 540123 + 重力勢能
重力勢能 = 400737J
mgh = 400737
(1400)(10)h = 400737 [重力為10] 或(1400)(9.81)h = 400737 [重力為9.81]
h = 28.6 m 或 h = 29.2m [因為我不知道題目是設重力是10還是9.81....你自己看看吧,我兩個都做了]
即車上升了28.6米/29.2米

(c)(1)
車的動能大部份轉化成地面上的摩擦力並轉化成熱能,產生車胎痕跡;部份轉化成車胎及煞車器之間的摩擦力並轉化成熱能

(c)(2)
F = ma
11200 = (1400)a [其實我不太明白題目的平均摩擦力指甚麼= =]
a = -8 m s^-2 (負數!因為車是煞停的[即加速方向和車速方向相反]!)
s = 30.5 m
v = 0 m s^-1
使用運動方程:v^2 - u^2 = 2as
0 - u^2 = 2(-8)(30.5)
u = 11.0 m s^-1
=11.0 x 3.6 km/h
=39.6 km/h
即志明所言屬實

2007-08-18 23:56:43 補充:
重要!最後(c)(2) 計算出錯!!u^2 = 2(8)(30.5)u = 22.1 m s^-1 [我計算時忘了還有一個2= =]= 22.1(3.6) km/h= 79.5 km/h (注意!!)即志明說謊 (重要!!!!)


收錄日期: 2021-05-03 03:49:39
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070818000051KK02030

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