汽车质量5t,为60KW,当汽车在水平路面上行驶时,受到的阻力是车重的0.1倍,g取10m/s2,问;

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  • 解题思路:(1)当a=0时,即F=f时,汽车的速度最大,根据P=Fv求解;

    (2)当功率达到最大时,匀加速运动结束,根据P=Fv求解末速度,根据速度时间关系求时间;

    (3)根据动能定理列式求解.

    (1)当汽车达到最大速度时,加速度a=0,此时有:F=f=0.1mg…①

    又:P=F…②

    ①②联立得:vm=

    P

    f=

    60000

    0.1×5000×10m/s=12m/s

    (2)汽车作匀加速运动,由牛顿第二定律得:F-0.1mg=ma,

    解得:F=7.5×103N.

    设汽车刚达到额定功率时的速度为vl,则:P=F•v,

    代入数据得:v1=8m/s.

    设汽车作匀加速运动的时间为t,则:v=at,

    代入数据得:t=16s.

    (3)设汽车得位移为x,从静止到刚刚到达最大速度过程由动能定理得:

    Pt−0.1mgx=

    1

    2mvm2

    代入数据解得:x=48m

    答:(1)汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是12m/s;

    (2)这一过程能维持时间为16s;

    (3)此过程中汽车的位移为48m.

    点评:

    本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律.

    考点点评: 本题考查的是汽车的启动方式,一定要分清是那种启动方式,然后利用P=Fv和牛顿第二定律、动能定理即可轻松求解.