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质量为2000kg、额定功率为80kW的汽车,若汽车从静止开始做匀加速直线运动,...

质量为2000kg、额定功率为80kW的汽车,若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动过程中的阻力不变.在平直公路上行驶中经15S达到最大速度为20m/s.求:

(1)汽车所受阻力的大小;  

(2)3s末汽车的瞬时功率;

(3)汽车做匀加速运动的时间; 

(4)达到最大速度时汽车共前进的距离是多少?

 

(1)汽车所受阻力的大小为4000N; (2)3s末汽车的瞬时功率为48000W; (3)汽车做匀加速运动的时间为5s; (4)达到最大速度时汽车共前进的距离是150m 【解析】 试题分析:(1)当牵引力等于阻力时,速度最大,根据P=fv求出汽车所受的阻力大小; (2、3)根据牛顿第二定律求出牵引力的大小,结合P=Fv求出匀加速直线运动的末速度,根据速度时间公式求出匀加速直线运动的时间,判断出3s末汽车处于匀加速直线运动阶段,根据速度时间公式求出3s末的速度,结合P=Fv求出汽车的瞬时功率. (4)根据动能定理求出达到最大速度时汽车前进的距离. 【解析】 (1)当牵引力等于阻力时,速度最大, 则f=. (2、3)根据牛顿第二定律得,F﹣f=ma, 解得牵引力F=f+ma=4000+2000×2N=8000N, 匀加速直线运动的末速度v=, 则匀加速直线运动的时间t=. 可知3s末功率未达到额定功率,3s末的速度v3=at3=2×3m/s=6m/s, 则3s末汽车的瞬时功率P=Fv3=8000×6W=48000W. (4)根据动能定理得,Pt′﹣fx=, 代入数据解得x=150m. 答:(1)汽车所受阻力的大小为4000N; (2)3s末汽车的瞬时功率为48000W; (3)汽车做匀加速运动的时间为5s; (4)达到最大速度时汽车共前进的距离是150m.  
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考点分析:
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1)圆轨道的半径及星球表面的重力加速度.

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