Question

18．質(zhì)量M=500t的機(jī)車(chē)，以恒定的功率從靜止出發(fā)，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=5min在水平路面上行駛了s=2.0km，速度達(dá)到了最大值v_m=72km/h，則機(jī)車(chē)運(yùn)動(dòng)中受到的平均阻力為2.5×10⁴N．

Answer 1

分析 汽車(chē)達(dá)到速度最大時(shí)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力做功為W=Pt，運(yùn)用動(dòng)能定理求解機(jī)車(chē)的功率P．根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度和功率，由P=Fv求出此時(shí)牽引力，即可得到阻力．

解答 解：機(jī)車(chē)的最大速度為v_m=72km/h=20m/s．
以機(jī)車(chē)為研究對(duì)象，機(jī)車(chē)從靜止出發(fā)至達(dá)速度最大值過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理得
Pt-fx=$\frac{1}{2}$mvm2
當(dāng)機(jī)車(chē)達(dá)到最大速度時(shí)P=Fv_m=fv_m
由以上兩式得P=5×10⁵W
機(jī)車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，阻力為f=F=$\frac{P}{{v}_{m}}$=$\frac{5×1{0}^{5}}{20}$=2.5×10⁴N
故答案為：2.5×10⁴

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵要清楚汽車(chē)啟動(dòng)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和物理量的變化，能夠運(yùn)用動(dòng)能定理和牛頓第二定律解決問(wèn)題； 注意達(dá)最大速度時(shí)牽引力與阻力相等．