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汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为Pe=80kW,汽车行驶过程中所受阻力恒为f...

汽车在水平直线公路上行驶,额定功率为Pe=80kW,汽车行驶过程中所受阻力恒为f=2.5×103N,汽车的质量M=2.0×103kg.若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为a=1.0m/s2,汽车达到额定功率后,保持额定功率不变继续行驶.求:

(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度;

(2)匀加速运动能保持多长时间;

(3)当汽车的速度为5m/s时的瞬时功率;

(4)当汽车的速度为20m/s时的加速度.

 

(1)汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度32m/s; (2)匀加速运动能保持17.8s时间; (3)当汽车的速度为5m/s时的瞬时功率为22.5kw; (4)当汽车的速度为20m/s时的加速度为0.75m/s2 【解析】 试题分析:(1)汽车达到最大速度时,匀速运动,牵引力F=f 由P=F•v,得vm==8×104/2.5×103=32 m/s (2)由牛顿第二定律有:F1﹣f=ma 由匀变速运动规律有:vt=at 由P=F1vt 可得匀加速过程所用的时间: (3)当vt=5 m/s时,vt<vtm 故汽车仍做匀加速运动. 所求P2=F1vt=2.25×104W=22.5 kW (4)当vt′=20 m/s时,由于vt′>vtm, 故汽车不做匀加速运动了, 但功率仍为额定功率, 由Pe=Ft′vt′有:Ft′==4.0×103N 又由Ft′﹣f=ma′ 可得a′==0.75 m/s2  
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