一辆汽车的质量为m=3×103kg,发动机的额定功率为P=60kW,汽车在平直路面上行驶时,所受阻力大小恒定不变,其速度-时间图象如图所示,在0~t1时间内汽车做匀加速直线运动,到t1时刻汽车发动机的功率达到额定功率,而后以此额定功率继续加速,到t2时刻速度达到最大,有关数据如图所示.求:(1)当汽车速度为15m/s时的加速度大小.(2)汽车做匀加速直线运动的时间.
问题描述:
一辆汽车的质量为m=3×103kg,发动机的额定功率为P=60kW,汽车在平直路面上行驶时,所受阻力大小恒定不变,其速度-时间图象如图所示,在0~t1时间内汽车做匀加速直线运动,到t1时刻汽车发动机的功率达到额定功率,而后以此额定功率继续加速,到t2时刻速度达到最大,有关数据如图所示.求:
(1)当汽车速度为15m/s时的加速度大小.
(2)汽车做匀加速直线运动的时间.
答
(1)由图象可知:汽车到达最大速度vm=20m/s由于汽车做匀速运动,牵引力等于阻力,此时f=F=Pvm=60×10320N=3×103 N当汽车速度v1=15m/s时,牵引力F′=Pv1=60×10315N=4×103 N由牛顿第二定律可得:F′-f=ma1所以a1=F...
答案解析:对汽车运动过程进行分析,当到达最大速度时汽车做匀速运动,运用功率和速度关系公式求出阻力.
当汽车速度为15m/s时,运用功率和速度关系公式求出牵引力,由牛顿第二定律得出加速度.
清楚汽车的运动过程,知道哪一段是匀加速运动,运用功率和速度关系公式求出匀加速过程中的牵引力,由牛顿第二定律得出加速度,再有运动学公式求出时间.
考试点:牛顿第二定律;牛顿运动定律的综合应用.
知识点:要注意P=Fv的使用.
了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.
做题目可以去尝试运用某一物理规律,如果不能解决再换用其他的,做完可以去总结.