一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始匀加速运动,加速度的大小为a=1.0m/s2.达

◎ 题目

一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始匀加速运动,加速度的大小为a=1.0m/s2.达到额定功率后,汽车保持功率不变又加速行驶800m,此时获得最大速度,然后匀速行驶.取g=10m/s2,试求:
(1)汽车的最大行驶速度;
(2)汽车匀加速运动阶段结束时的速度;
(3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间.

◎ 答案

(1)汽车的最大行驶速度vm=
p
f
=
80×103
0.1×2.0×103×10
=40m/s

(2)设汽车匀加速运动阶段结束时的速度为v1
由F-f=ma,得F=4×103N
由p=Fv1,得 v1=
80×103
103
=20m/s

(3)匀加速阶段的时间为t1=
v1
a
=
20
1
=20s

恒定功率运动阶段的时间设为t2,由动能定理pt2-fx=
1
2
mvm2-
1
2
mv12

得t2=35s  
总的时间为t=t1+t2=55s 
答:(1)汽车的最大行驶速度为40m/s
(2)汽车匀加速运动阶段结束时的速度为20m/s
(3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为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=2.0×103kg,发动机的额定功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始匀加速运动,加速度的大小为a=1.0m/s2.达…”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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