Question

【題目】汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為80 kW，汽車(chē)的質(zhì)量為4×103 kg.汽車(chē)在足夠長(zhǎng)的水平路面從靜止以1 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知汽車(chē)在行駛中所受路面阻力恒定為重力的0.1倍，g取10 m/s2，求：

(1)汽車(chē)在水平路面能達(dá)到的最大速度vm ；

(2)汽車(chē)在水平路面做勻加速運(yùn)動(dòng)能維持多長(zhǎng)時(shí)間？

(3)汽車(chē)V =16 m/s時(shí)，汽車(chē)加速度為多少？

(4)車(chē)速?gòu)牧愕絭m 過(guò)程持續(xù)25 s，汽車(chē)行駛的位移為多少？

Answer 1

【答案】（1）20 m/s；（2）10s；（3）0.25m/s2；（4）200m

【解析】（1）當(dāng)牽引力和阻力相等時(shí)，汽車(chē)達(dá)到最大速度，有： ．
（2）設(shè)經(jīng)時(shí)間t，汽車(chē)勻加速達(dá)到額定功率，由牛頓第二定律得：F-f=ma，
由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律有：v=at，
而P=Fv，
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得：v=10m/s t=10s．

（3）當(dāng)v1=16m/s時(shí)，汽車(chē)的功率恒定，故P=F1v1

由牛頓定律：F1-f=ma1

解得:a1=0.25m/s2

（4）汽車(chē)勻加速行駛的位移：

汽車(chē)以恒定的功率行駛15s，則由動(dòng)能定理：

解得：x2=150m

則車(chē)速?gòu)牧愕?/span>vm 過(guò)程持續(xù)25 s，汽車(chē)行駛的位移為200m.