一质量为4.0×103kg,发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍,g取10m/s2,求(1)启动2s末发动机的输出功率;(2)它以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动所能行驶的时间;(3)汽车在此路面上所能行驶的最大速度.
问题描述:
一质量为4.0×103kg,发动机额定功率为60kW的汽车从静止开始以a=0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,它在水平面上运动时所受的阻力为车重的0.1倍,g取10m/s2,求
(1)启动2s末发动机的输出功率;
(2)它以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动所能行驶的时间;
(3)汽车在此路面上所能行驶的最大速度.
答
(1)汽车受到的阻力为:f=0.1mg=4000N由牛顿第二定律可知:F-f=ma解得:F=f+ma=6000N2s末的速度为:V=at1=0.5×2m/s=1m/s起动后2s末发动机的输出功率:P=FV=6kW(2)汽车做匀加速运动过程中,当汽车的实际功率达到...
答案解析:(1)当汽车以额定功率做匀速运动时速度最大,此时牵引力与阻力大小相等,由牵引力功率公式P=Fvm,求出阻力大小.汽车做匀加速直线运动过程中,由牵引力和阻力的合力产生加速度,根据牛顿第二定律求出牵引力.2s汽车的速度大小v=at,由P=Fv求解;(2)汽车做匀加速运动过程中,当汽车的实际功率达到额定功率时,匀加速运动结束,由P=Fv求出匀加速运动的末速度,由v=at公式求解匀加速运动的时间;(3)当牵引力等于阻力时速度达到最大,根据v=Pf即可求解.
考试点:功率、平均功率和瞬时功率.
知识点:本题是交通工具的启动问题,关键抓住两点:一是汽车运动过程的分析;二是两个临界条件:匀加速运动结束和速度最大的条件.