额定功率为80kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s,汽车的质量是2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2m/s2,运动过程中阻力不变.求:(1)汽车受到的阻力多大?(2)3s末汽车的瞬时功率多大?(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少?

问题描述:

额定功率为80kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s,汽车的质量是2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2m/s2,运动过程中阻力不变.求:
(1)汽车受到的阻力多大?
(2)3s末汽车的瞬时功率多大?
(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少?

(1)当汽车达最大速度时,加速度为零,牵引力的大小等于阻力的大小,即f=Pevm=80×10320N=4×103N;(2)设汽车做匀加速运动时,需要的牵引力为F1,有F1=f+ma=8×103N假设3s末汽车仍然匀加速,则此时的瞬时速度...
答案解析:(1)当牵引力等于阻力时,速度最大,根据P=Fvm=fvm求出汽车所受的阻力.
(2)根据牛顿第二定律求解出牵引力,根据速度时间关系公式求解速度,根据P=Fv求解瞬时功率;
(3)当匀加速运动速度达到最大时,功率达到额定功率,根据牛顿第二定律求出匀加速直线运动的牵引力,从而得出匀加速直线运动的最大速度,根据匀变速直线运动的速度时间公式求出匀加速运动的时间.
考试点:功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律.


知识点:本题考查的是机车启动的两种方式,即恒定加速度启动和恒定功率启动.要求同学们能对两种启动方式进行动态分析,能画出动态过程的方框图,公式p=Fv,p指实际功率,F表示牵引力,v表示瞬时速度.当牵引力等于阻力时,机车达到最大速度vm=
Pe
f