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平均功率和瞬时功率的区别
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一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a=1.0
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×10
3
kg,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a=1.0m/s
2
.达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,直到获得最大速度后才匀速行驶.试求:
(1)汽车的最大行驶速度;
(2)当汽车的速度为32m/s时的加速度;
(3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间.
◎ 答案
(1)汽车做匀速直线运动,牵引力等于阻力,即
F=f
根据题意
f=2000N
再根据公式
P=Fv
可以求出汽车的最大行驶速度v
m
=
p
f
=40m/s;
即汽车的最大行驶速度为40m/s.
(2)当汽车的速度为32m/s时,根据公式P=Fv,牵引力
F=
p
v
=2.5×
10
3
N
由牛顿第二定律得:F-f=ma
解得
a=
F-f
m
=0.25m/s
2
即当汽车的速度为32m/s时的加速度为0.25m/s
2
.
(3)汽车匀加速的末速度设为v,匀加速最后时刻,功率达到额度功率,对于匀加速过程,根据牛顿第二定律,有
p
v
-f=ma
代入数据解得
v=20m/s
汽车从静止到匀加速启动阶段结束所用时间t
1
=
v
a
=20s
达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,这一过程阻力不变,对这一过程运用动能定理:
pt
2
-fs=
1
2
mv
m
2
-
1
2
mv
2
解得t
2
=22.5s
总时间t=t
1
+t
2
=42.5s
即汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为42.5s.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a=1.0…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】,【平均功率和瞬时功率的区别】,【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/202211/354914.html
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