Question

一輛汽車質量為2×103kg ，最大功率為3×104W，在水平路面由靜止開始作直線運動，最大速度為v2，運動中汽車所受阻力恒定．發(fā)動機的最大牽引力為6×103N ，其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關系如圖所示．試求

（1）根據(jù)圖線ABC判斷汽車作什么運動？

（2）v2的大小；

（3）整個運動中的最大加速度；

（4）當汽車的速度為10m/s時發(fā)動機的功率為多大？

 

Answer 1

（1）汽車作加速度減小的加速運動，直至達最大速度v2，此后汽車作勻速直線運動；（2）15m/s；（3）2 m/s2；（4）3×104W

【解析】

試題分析: 1）圖線AB牽引力F不變，阻力Ff不變，汽車作勻加速直線運動，圖線BC的斜率表示汽車的功率P，P不變，則汽車作加速度減小的加速運動，直至達最大速度v2，此后汽車作勻速直線運動．

（2）汽車速度為v2，牽引力為F1=2×103N，

（3）汽車做勻加速直線運動時的加速度最大，當汽車速度為v2，阻力等于牽引力，阻力f=F1=2×103N，由牛頓第二定律得

（4）與B點對應的速度為，當汽車的速度為10m/s時處于圖線BC段，故此時的功率為最大P=3×104W；

考點：功率、平均功率和瞬時功率；牛頓第二定律