汽车发动机的额定功率为30KW,质量为2000kg,当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍,

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  • 解题思路:(1)当牵引力等于阻力时,汽车的速度最大,根据P=Fv=fv求出最大速度.

    (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,结合速度时间公式求出匀加速运动的时间.

    (3)根据P=Fv求出汽车速度为10m/s时的牵引力,根据牛顿第二定律求出加速度.

    (1)当汽车的牵引力与阻力相等时,速度最大.根据P=fvm知,最大速度为:vm=

    P

    f=

    30000

    2000m/s=15m/s.

    (2)根据牛顿第二定律得:F-f=ma,

    解得牵引力为:F=f+ma=2000+2000×1N=4000N,

    根据P=Fv得,匀加速运动的末速度为:v=

    P

    F=

    30000

    4000m/s=7.5m/s,

    则匀加速运动的时间为:t=

    v

    a=

    7.5

    1s=7.5s.

    (3)当汽车速度为10m/s时,牵引力为:F=

    P

    v=

    30000

    10N=3000N,

    根据牛顿第二定律得:a=

    F−f

    m=

    3000−2000

    2000=0.5m/s2.

    答:(1)汽车在路面上能达到的最大速度为15m/s;

    (2)这一过程维持的时间为7.5s;

    (3)汽车速度为10m/s时的加速度为0.5m/s2

    点评:

    本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率.

    考点点评: 解决本题的关键知道功率与牵引力、速度的关系,知道牵引力等于阻力时速度最大,当功率达到额定功率时,匀加速运动结束.