Question

一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其v－t圖象如圖所示。已知汽車的質(zhì)量為m＝2.0×10³kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，g取10m／s²，則（       ）

   A．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為4.0×10³ N

   B．汽車在前5s內(nèi)的牽引力為6.0×10³ N

   C．汽車的額定功率為40 kW

   D．汽車的最大速度為30 m／s

Answer 1

【知識點】功率、平均功率和瞬時功率．E1

【答案解析】BD 解析：汽車受到的阻力f=0.1×2×10³×10=2×10³N；AB、前5s內(nèi)，由圖a=2m/s²，由牛頓第二定律：F-f=ma，求得：F=f+ma=（0.1×2×10³×10+2×10³×2）N=6×10³N  故A錯誤．B正確．
C、t=5s末功率達到額定功率，P=Fv=6×10³×10W=6×10⁴W=60kw； 故C錯誤；D、當牽引力等于阻力時，汽車達最大速度，則最大速度v_m= =30m/s．故D正確．故選：BD．

【思路點撥】從v-t圖象可以看出：汽車經(jīng)歷三個運動過程：勻加速直線運動，加速度減小的變加速直線運動，最后做勻速直線運動．由圖線斜率可求出前5s內(nèi)汽車的加速度，由牛頓第二定律即可求出此過程的牽引力．5s末汽車的功率就達到額定功率，由P=Fv能求出額定功率．汽車速度最大時，牽引力等于阻力，由P=Fv_m，能求出最大速度．本題結(jié)合圖象考查汽車啟動問題，在解題時要明確汽車的運動過程及運動狀態(tài)，正確應(yīng)用牛頓第二定律及功率公式求解．