汽车发动机的功率为150kW,若其总质量为5t,在水平路面上行驶时,所受阻力恒定为5.0×103N,求:

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  • 解题思路:(1)当牵引力等于阻力时,加速度为零,汽车的速度最大,根据阻力得出牵引力的大小,通过额定功率求出最大速度的大小.

    (2)根据牛顿第二定律求出牵引力的大小,结合功率求出匀加速直线运动的末速度,根据速度时间公式求出匀加速直线运动的时间.

    (1)当牵引力与阻力相等时,速度最大.

    则F=f=5000N.

    所以最大速度vm=

    P

    F=

    P

    f=30m/s.

    (2)根据牛顿第二定律得,F-f=ma

    解得F=f+ma=5000+5000×0.5N=7500N

    则匀加速直线运动的末速度v=

    P

    F=

    150000

    7500=20m/s.

    匀加速直线运动的时间t=

    v

    a=

    20

    0.5s=40s.

    故答案为:30;40

    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功率与牵引力、速度的关系,知道加速度为零时,汽车做匀速直线运动,此时速度最大.以恒定加速度启动时,关键求出牵引力和匀加速直线运动的末速度,结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解.