质量为5×103kg的汽车在以P=6×104W的额定功率下沿平直公路前进,某一时刻汽车的速度为v0=10m/s,再经72s达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5×103N.求: (1)v0=10m/s时汽车的加速度a

问题描述:

质量为5×103kg的汽车在以P=6×104W的额定功率下沿平直公路前进,某一时刻汽车的速度为v0=10m/s,再经72s达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5×103N.求:
(1)v0=10m/s时汽车的加速度a;
(2)汽车的最大速度vm
(3)汽车在72s内经过的路程s.

(1)根据P=Fv得:
F=

P
v0
104
10
N=6×103N
F=F-f=ma
a=
F
m
103−2.5×103
5×10 3
m/s2=0.7m/s2

(2)汽车以额定功率启动,牵引力减小,加速度减小,到最大速度时汽车做匀速运动.
∴当达到最大速度时,牵引力等于阻力
vm
P
f
103
2.5×103
m/s=24m/s

(3)从开始到72s时刻依据动能定理得:
Pt-fs=
1
2
mvm2-
1
2
mv02
解得:s=1252m.
答:(1)v0=10m/s时汽车的加速度是0.7m/s2
(2)汽车的最大速度是24m/s;
(3)汽车在72s内经过的路程是1252m.