额定功率是80KW的汽车在平直公路上行驶的最大速度为20m/s,汽车质量为2×103kg,如果汽车从静止开始做匀加速直线

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  • 解题思路:(1)当汽车的牵引力与阻力相等时,速度最大,根据额定功率和最大速度求出阻力的大小.

    (2)根据牛顿第二定律求出牵引力的大小,根据P=Fv求出匀加速运动的末速度,通过速度时间公式求出汽车功率达到额定值的时间.

    (3)根据速度时间公式求出3s末的速度,结合P=Fv求出瞬时功率.

    (1)当牵引力与阻力相等时,汽车的速度最大,根据P=fvm得:

    f=

    P

    vm=

    80000

    20N=4000N.

    (2)根据牛顿第二定律得:F-f=ma,

    解得:F=f+ma=4000+2000×2N=8000N,

    则匀加速运动的末速度为:v=

    P

    F=

    80000

    8000=10m/s,

    得:t=

    v

    a=

    10

    2=5s.

    (3)3s末的速度为:v=at′=2×3m/s=6m/s,

    则瞬时功率为:P=Fv=8000×6W=48000W=48KW.

    答:(1)汽车所受的恒定阻力大小为4000N;

    (2)经过5s时间汽车功率达到额定值;

    (3)3s末汽车的瞬时功率为48KW.

    点评:

    本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率.

    考点点评: 解决本题的关键掌握机车的启动方式,知道机车在整个过程中的运动规律,知道当牵引力与阻力相等时,速度最大.