一辆汽车的质量为m=4×103kg,发动机的额定功率为P=60kW,汽车在平直路面上行驶时,所受阻力大小恒定不变,其速度

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  • 解题思路:速度达最大时,汽车所受阻力与牵引力大小相等,根据P=FV可求出汽车在行驶时所受阻力的大小.保持额定功率行驶的车,匀加速直线运动时牵引力大小可根据P=FV,代入速度12m/s求出.再由牛顿第二定律求出匀加速直线运动的加速度.然后根据运动学公式V=at,解出时间t.

    (1)由图象可知:Vm=20m/s

    此时,汽车所受阻力与牵引力大小相等,根据P=FV 得

    f=F=[P

    Vm=

    60×103/20]N=3.0×103N

    (2)汽车做匀加速运动时的牵引力

    F′=[P

    V1=

    60×103/12]N=5.0×103N

    匀加速运动的加速度 a1=

    F′−f

    m=0.5m/s2
    由速度公式:V1=a1t1得 t1=

    V1

    a1=[12/0.5]s

    解得t1=24s.

    故:汽车在行驶时所受阻力的大小为3.0×103N.汽车做匀加速直线运动的时间为24s.

    点评:

    本题考点: 牛顿运动定律的综合应用;功率、平均功率和瞬时功率.

    考点点评: 保持额定功率行驶的车,若做匀加速直线运动,则牵引力F恒定,当速度V增加到FV=P额时,以后V增大F就要减小,不能再做匀加速运动.