汽车发动机的功率为60kW,汽车的质量为4t,当它沿着某长直公路上坡时(每行驶100m,高度上升2m),所受阻力为车重的0.1倍(g取10m/s2),求: (1)汽车所能达到的最大速度vmax多大? (2)

问题描述:

汽车发动机的功率为60kW,汽车的质量为4t,当它沿着某长直公路上坡时(每行驶100m,高度上升2m),所受阻力为车重的0.1倍(g取10m/s2),求:
(1)汽车所能达到的最大速度vmax多大?
(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度作匀加速直线运动,则此过程能维持多久?
(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?

(1)最大速度为vm=

P
f
=
60000
0.1×4000×10+0.02×4000×10
m/s=12.5m/s
(2)设0.6 m/s2加速度运动的最大速度设为v'则由牛顿第二定律得:
P
v′
-f
=ma
解得v′=
P
ma+f
=
25
3
m/s
这一过程能维持的时间为t=
v′
a
=14s
(3)汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,x=
1
2
at2
=58.8m
W=Fs=
P
v′
x=7200×58.8J=4.2×105J
答(1)汽车所能达到的最大速度vmax多大为12.5m/s;
(2)若汽车从静止开始以0.6m/s2的加速度作匀加速直线运动,则此过程能维持14s;
(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功为4.2×105J;