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.