额定功率为80kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s,汽车的质量是2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2m/s2,运动过程中阻力不变.求:(1)汽车

◎ 题目

额定功率为80kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s,汽车的质量是2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2m/s2,运动过程中阻力不变.求:
(1)汽车受到的阻力多大?
(2)3s末汽车的瞬时功率多大?
(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少?

◎ 答案

(1)当汽车达最大速度时,加速度为零,牵引力的大小等于阻力的大小,即f=
Pe
vm
=
80×103
20
N=4×103N

(2)设汽车做匀加速运动时,需要的牵引力为F1,有F1=f+ma=8×103N
假设3s末汽车仍然匀加速,则此时的瞬时速度为  v3=6m/s
P3=F1 v3=8×103N×6m/s=48kW<80kw
∴汽车在3s末的瞬时功率为48kW
(3)汽车做匀加速运动时,牵引力恒定,随着车速的增大,汽车的输出功率增大,当输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度,设为v1
v1=
Pe
F1
=
80×1000W
8×103N
=10m/s
根据运动学公式,汽车维持匀加速运动的时间为t=
v1
a
=
10
2
s
=5s
答:(1)汽车受到的阻力为4000N;
(2)3s末汽车的瞬时功率为48KW;
(3)汽车维持匀加速运动的时间是5s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“额定功率为80kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s,汽车的质量是2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2m/s2,运动过程中阻力不变.求:(1)汽车…”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】  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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