汽车发动机的额定功率为30kW,质量为2000kg,当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍,求(1)汽车在路面上能达到的最大速度?(2)当汽车速度为10m/s时的加速度?(3)若汽车从静止开始保持(1m/s的平方)的加速度作匀加速直线运动,则这一过程能持续多长时间?

问题描述:

汽车发动机的额定功率为30kW,质量为2000kg,当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍,求(1)汽车在路面上能达到的最大速度?(2)当汽车速度为10m/s时的加速度?(3)若汽车从静止开始保持(1m/s的平方)的加速度作匀加速直线运动,则这一过程能持续多长时间?

P=30kW=30000W,m=2000kg,阻力f=0.1mg=0.1×2000×10=2000(N)。
(1)汽车能够达到的最大速度由P=FV决定,此时汽车的牵引力F等于所受阻力f,因此:Vmav=P/F=30000/2000=15(m/s)。
(2)当汽车速度为10m/s时,汽车的牵引力为F=P/V=30000/10=3000(N)。
此时,F-f=ma,因此a=(F-f)/m=(3000-2000)/2000=0.5(m/s²)。
(3)汽车从静止开始做匀加速运动,则是汽车保持恒定牵引力启动。加速度为a=1m/s²,由F-f=ma得到汽车牵引力为:F=f+ma=2000+2000×1=4000(N)。
所以以这样的加速度汽车可以达到的最大速度为:Vmax=P/F=30000/4000=7.5(m/s)。
根据:Vt-V0=at,Vt=Vmax,V0=0,a=1m/s²,所以:
t=Vmax/a=7.5/1=7.5(s)。

(1)最大速度时是匀速运动.牵引力等于阻力.所以有P=FV=fVV=P/f=30000/0.1*20000=15m/s(2)设此时的牵引力为F,P=FV'F=P/V'=30000/10=3000N由牛顿第二定律得F-f=maa=(F-f)/m=(3000-2000)/2000=0.5m/s^2(3)匀加速运动时...