额定功率为80 kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是20 m/s，汽车的质...

额定功率为80 kW的汽车，在平直的公路上行驶的最大速度是20 m/s，汽车的质量是2 t，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2 m/s2，运动过程中阻力不变，求：

（1）汽车受到的阻力多大？

（2）3 s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）4×103 N （2）48 kW （3）5 s 【解析】试题分析：（1）在输出功率等于额定功率的条件下，当牵引力F等于阻力Ff时，汽车的加速度减小到零，汽车的速度达到最大，设汽车的最大速度为vmax，则汽车所受阻力为：（2）设汽车做匀加速运动时，需要的牵引力为F′，根据牛顿第二定律有F′－Ff＝ma，解得F′＝Ff＋ma＝4×103 N＋2×103×2 N＝8×103 N 因为3 s末汽车的瞬时速度为v3＝at＝2×3 m/s＝6 m/s，所以汽车在3 s末的瞬时功率为P3＝F′v3＝8×103×6 W＝48 kW．（3）汽车做匀加速运动时，牵引力F′恒定，随着车速的增大，输出功率逐渐增大，输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度vmax′，其数值为：根据运动学公式，汽车维持匀加速运动的时间考点：牛顿第二定律的应用；功率【名师点睛】此题是牛顿第二定律的应用以及功率公式的应用问题；解决本题的关键掌握机车的启动方式，知道机车在整个过程中的运动规律，知道当牵引力与阻力相等时，速度最大。

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考点分析：

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