Question

一種氫氣燃料的汽車(chē)，質(zhì)量為m=2.0×10³kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為80kW，行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車(chē)重0.1倍．若汽車(chē)從靜止開(kāi)始勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度的大小為   a=1.0m/s²，取g=10m/s²，則：
（1）汽車(chē)在勻加速階段的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為

20

s；
（2）整個(gè)過(guò)程中，汽車(chē)的最大行駛速度為

40

m/s．

Answer 1

分析：這題考的知識(shí)點(diǎn)是汽車(chē)的兩種啟動(dòng)方式，恒定加速度啟動(dòng)和恒定功率啟動(dòng)．本題屬于恒定加速度啟動(dòng)方式，由于牽引力不變，根據(jù)p=Fv可知隨著汽車(chē)速度的增加，汽車(chē)的實(shí)際功率在增加，此過(guò)程汽車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)實(shí)際功率達(dá)到額定功率時(shí)，功率不能增加了，要想增加速度，就必須減小牽引力，當(dāng)牽引力減小到等于阻力時(shí)，加速度等于零，速度達(dá)到最大值．

解答：解：（1）根據(jù)牛頓第二定律得：
F-f=ma
F=ma+f=4000N
勻加速運(yùn)動(dòng)的最大速度為：v=

P額

F

=

80000

4000

=20m/s
t=

△v

a

=

20-0

1

=20s
（2）當(dāng)阻力等于牽引力時(shí)，汽車(chē)達(dá)到最大速度為v_m=

P額

f

=

80000

2000

=40m/s
故答案為：20；40

點(diǎn)評(píng)：本題考查的是機(jī)車(chē)啟動(dòng)的兩種方式，即恒定加速度啟動(dòng)和恒定功率啟動(dòng)．要求同學(xué)們能對(duì)兩種啟動(dòng)方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，能畫(huà)出動(dòng)態(tài)過(guò)程的方框圖，公式p=Fv，p指實(shí)際功率，F(xiàn)表示牽引力，v表示瞬時(shí)速度．當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，機(jī)車(chē)達(dá)到最大速度