汽车发动机的额定功率为60kW,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,试求:

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  • 解题思路:(1)当a=0时,即F=f时,汽车的速度最大.

    (2)根据牛顿第二定律求出汽车的牵引力,再根据v=[p/F],求出汽车匀加速运动的末速度,从而求出匀加速运动的时间.

    (1)当汽车达最大速度时,由于汽车做匀速运动,牵引力等于阻力,其a=0,合外力为零,

    即有P0=Fvm=Ffvm

    则最大速度为vm=

    P0

    Ff=

    60×103

    5×103m/s=12m/s

    (2)由牛顿第二定律得:

    F-Ff=ma

    则匀加速的牵引力为:F=Ff+ma=(5×103+5×103×0.5)N=7.5×103N

    由P0=Fv得匀加速过程的最大速度为:

    v=

    P0

    F=

    60×103

    7.5×103m/s=8m/s

    由v=at可得:

    这一过程维持的时间为:t=

    v

    a=

    8

    0.5s=16s

    答:(1)汽车所能达到的最大速度是12m/s

    (2)若汽车以0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动,这一过程能维持16s.

    点评:

    本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率;匀变速直线运动的位移与时间的关系;牛顿第二定律.

    考点点评: 解决本题的关键会根据汽车的受力情况判断运动情况.知道在水平面上行驶当牵引力等于阻力时,速度最大.