汽车的质量为m=6.0×103kg,额定功率为Pe=90kW,沿水平道路行驶时,阻力恒为重力的0.05倍,g取10m/s2,问: (1)汽车沿水平道路匀速行驶的最大速度有多大? (2)汽车做匀加速运动的最大速度
问题描述:
汽车的质量为m=6.0×103kg,额定功率为Pe=90kW,沿水平道路行驶时,阻力恒为重力的0.05倍,g取10m/s2,问:
(1)汽车沿水平道路匀速行驶的最大速度有多大?
(2)汽车做匀加速运动的最大速度有多大?
(3)设汽车由静止起匀加速行驶,加速度a=0.5m/s2,汽车匀加速运动可维持多长时间?
答
(1)当牵引力等于阻力时速度最大.
根据P=Fvm=fvm得,vm=
=Pe f
m/s=30m/s90000 0.05×6000×10
(2)设当汽车的加速度为2 m/s2时牵引力为F1,由牛顿第二定律得 F1-f=ma1
得F1=f+ma1=0.05×6×103×10N+6×103×2 N=1.5×104 N
汽车的速度为v=
=Pe F1
m/s=6m/s90000 15000
(3)根据牛顿第二定律得,F2-f=ma2,
得F2=f+ma2=0.05×6×103×10N+6×103×0.5 N=6×103 N
则匀加速直线运动的最大速度v′m=
=Pe F2
m/s=15m/s.90000 6000
经历时间为:t=
=
vm′ a2
s=30s.15 0.5
答:(1)若汽车始终保持额定的功率不变,能达到的最大速度是30m/s;
(2)若汽车始终保持额定的功率不变,当汽车的加速度为2m/s2时,汽车的速度为6m/s;
(3)若汽车以2m/s2的加速度从静止开始匀加速启动,匀加速的时间为30s.