汽车发动机的额定功率为60kW,汽车质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,并保持不变,g取10m/s

3个回答

  • 解题思路:(1)当汽车的阻力等于牵引力时,速度达到最大;

    (2)由牛顿第二定律求出加速度为0.5m/s2时牵引力,汽车匀加速运动时,其功率逐渐增大,当功率增大到等于额定功率时,匀加速运动结束,求出此时汽车的速度,根据速度时间公式即可求得时间.

    (3)根据P=Fv求力F,根据牛顿第二定律求解加速度.

    汽车运动中所受的阻力大小为:F′=0.1mg=0.1×5×103×10 N=5×103N

    (1)当F=f时汽车速度最大,根据P=Fv=fv得最大速度为:

    vm=

    P

    f=

    60×103

    5.0×103m/s=12m/s

    (2)根据牛顿第二定律得:F-f=ma

    得:F=f+ma=5000+5000×0.5N=7500N.

    当功率达到额定功率时匀加速运动结束,由P=Fv得:

    此时汽车速度为:v=

    P

    F=

    60×103

    7500m/s=8m/s

    由v=at得匀加速运动能的时间为:t=

    v

    a=

    8

    0.5s=16s

    (3)由P=Fv得速度为6m/s时汽车牵引力为:F′=

    P

    v′=

    60×103

    6N=1×104N

    由牛顿第二定律得此时汽车加速度为:

    a′=

    F′−f

    m=

    1×104−5×103

    5×103m/s2=1m/s2

    答:(1)汽车能达到的最大速度是12m/s.

    (2)若汽车保持0.5m/s2的加速度做匀加速运动,这一过程能维持16s.

    (3)汽车的加速度为1m/s2

    点评:

    本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率.

    考点点评: 解决本题的关键知道当牵引力等于阻力时速度最大,以恒定加速度起动,当功率达到额定功率时,匀加速直线运动的速度最大.