Question

質量為4t的汽車，其發(fā)動機的額定功率為80kW，它在平直公路上行駛時所受阻力為其車重的0.1倍，該車從靜止開始發(fā)1.5m/s²的加速度做勻加速運動，g取10m/s²，求：
（1）該汽車在路面上行駛的最大速度是多少？
（2）開始運動后4s末發(fā)動機的功率；
（3）這種勻加速運動能維持的最長時間．

Answer 1

分析：（1）當牽引力等于阻力時，速度最大，根據(jù)v=

P

f

求出最大速度．
（2）根據(jù)勻變速直線運動求出4s末汽車的速度，根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力的大小，再根據(jù)P=Fv求出發(fā)動機的功率．
（3）根據(jù)牽引力求出勻加速直線運動的末速度，再根據(jù)速度時間公式求出勻加速直線運動的時間．

解答：解：（1）當汽車的牽引力等于摩擦力時，勻速運動，汽車在路面上行駛的速度最大，v=

P

f

=

80000

0.1×4000×10

m/s=20m/s；
（2）運動后4s末汽車的速度為v=at=1.5×4m/s=6m/s，
牽引力為：F-f=ma，
則：F=f+ma=0.1×40000+4000×1.5N=10000N．，
則發(fā)動機的功率P=Fv=10000×6W=60000W；
（3）勻加速度的最大速度為v′=

P

F

=

80000

10000

m/s=8m/s
t=

v′

a

=

8

1.5

s=5.3s．
答：（1）汽車在路面上行駛的最大速度是20m/s．
（2）開始運動后4s末發(fā)動機的功率為60000W．
（3）這種勻加速運動能維持的最長時間為5.3s．

點評：解決本題的關鍵掌握發(fā)動機功率與牽引力和速度的關系，知道在平直路面上牽引力與阻力相等時，速度最大．