一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0103kg,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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0103kg,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/s2.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)汽车匀加速启动阶段结束时的速度;
(3)当速度为5m/s时,汽车牵引力的瞬时功率;
(4)当汽车的速度为32m/s时的加速度;
(5)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间.

◎ 答案

(1)汽车的最大行驶速度vm=
pm
f
=
80×103
0.1×2.0×103×10
=40m/s
汽车的最大行驶速度为40m/s.
(2)设汽车匀加速启动阶段结束时的速度为v1
由F-f=ma,得F=4×103N
由Pm=Fv1,得v1=
80×103
103
=20m/s
匀加速启动的最后速度为20m/s.
(3)当速度为5m/s时,处于匀加速阶段,
牵引力的瞬时功率为:P=Fv=20kw
牵引力的瞬时功率为20kw.
(4)当速度为32m/s时,处于恒定功率启动阶段,设牵引力为F′,加速度为a′
由F′=
Pm
v
=2.5×103N
由F′-f=ma,得a′=0.25m/s2
速度为32m/s时,加速度为0.25m/s2
(5)匀加速阶段的时间为t1=
v1
a
=20s
恒定功率启动阶段的时间设为t2,由动能定理pt2-fx=
1
2
mvm2-
1
2
mv12
得t2=35s---------------⑧
所以,总的时间为t=t1+t2=55s
汽车加速的总时间为55s.

◎ 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=2.0103kg,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…”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。

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