汽车的质量为m=6.0×103kg,额定功率为Pe=90kW,沿水平道路行驶时,阻力恒为重力的0.05倍,g取10m/s

2个回答

  • 解题思路:(1)当牵引力F大小等于阻力f时,汽车的加速度a=0,速度达到最大值vm,根据公式P=Fv,可得出汽车最大速度vm

    (2)由牛顿第二定律求出加速度为2m/s2时牵引力,根据功率与牵引力的关系即可求得速度;

    (3)根据牛顿第二定律求出牵引力的大小,当功率达到额定功率时,匀加速直线运动的速度最大,根据P=Fv求出匀加速直线运动的最大速度,根据v=at求出匀加速直线运动的时间.

    (1)当牵引力等于阻力时速度最大.

    根据P=Fvm=fvm得,vm=

    Pe

    f=

    90000

    0.05×6000×10m/s=30m/s

    (2)设当汽车的加速度为2 m/s2时牵引力为F1,由牛顿第二定律得 F1-f=ma1

    得F1=f+ma1=0.05×6×103×10N+6×103×2 N=1.5×104N

    汽车的速度为v=

    Pe

    F1=

    90000

    15000m/s=6m/s

    (3)根据牛顿第二定律得,F2-f=ma2

    得F2=f+ma2=0.05×6×103×10N+6×103×0.5 N=6×103N

    则匀加速直线运动的最大速度v′m=

    Pe

    F2=

    90000

    6000m/s=15m/s.

    经历时间为:t=

    vm′

    a2=

    15

    0.5s=30s.

    答:(1)若汽车始终保持额定的功率不变,能达到的最大速度是30m/s;

    (2)若汽车始终保持额定的功率不变,当汽车的加速度为2m/s2时,汽车的速度为6m/s;

    (3)若汽车以2m/s2的加速度从静止开始匀加速启动,匀加速的时间为30s.

    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.