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匀变速直线运动的位移与时间的关系
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额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时最大速率可达20m/s,汽车质量为2t,如果汽车从静止开始做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动,运动过程中阻力不变,求:①汽车所受阻力
网友投稿 2022-08-02 00:00:00 互联网
◎ 题目
额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时最大速率可达20m/s,汽车质量为2t,如果汽车从静止开始做加速度大小为2m/s
2
的匀加速直线运动,运动过程中阻力不变,求:
①汽车所受阻力多大?
②汽车做匀加速运动的过程可以维持多长时间?
③汽车做匀加速直线运动过程中,汽车发动机做了多少功?
◎ 答案
(1)已知汽车的额定功率P
e
=80KW,在公路上行驶时的最大速度v
max
=20m/s,由汽车牵引力等于阻力时,汽车的速度最大,根据P=Fv=fv可得:
汽车所受阻力
f=
P
e
v
max
=
80×1
0
3
20
N
=4×10
3
N
(2)根据牛顿第二定律知,F-f=ma
得汽车以a=2m/s
2
加速运动时的牵引力F=f+ma=4×10
3
+2×10
3
×2N=8×10
3
N
再根据P=Fv可得汽车做匀加速运动的最大速度
v
max
′=
P
e
F
=
80×1
0
3
8×1
0
3
m/s
=10m/s
根据匀加速运动的速度时间关系得汽车做匀加速运动的时间t=
v
max
′
a
=
10
2
s=5s
汽车做匀加速运动的位移为:
x=
1
2
a
t
2
=
1
2
×2×
5
2
m
=25m
(3)在汽车匀加速运动25m的过程中汽车的速度由0增加到10m/s,根据动能定理有:
W
F
+
W
f
=
1
2
m
v
2
-0
代入数据可得:
W
F
=2×1
0
5
J
答:①汽车所受阻力为4×10
3
N;
②汽车做匀加速运动的过程可以维持5s
③汽车做匀加速直线运动过程中,汽车发动机做了2×10
5
J的功.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时最大速率可达20m/s,汽车质量为2t,如果汽车从静止开始做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动,运动过程中阻力不变,求:①汽车所受阻力…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与时间的关系】,【牛顿第二定律】,【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/230719.html
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