汽车发动机的额定功率为60kW,汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g=10m/s2.

汽车发动机的额定功率为60kW,汽车的质量为5t,汽车在水平路面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,g=10m/s2
(1)汽车保持额定功率不变从静止起动后,当汽车的加速度为2m/s2时速度多大?
(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
古董娃娃 1年前 已收到5个回答 举报

rocket000 幼苗

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解题思路:(1)由牛顿第二定律求出加速度为2m/s2时牵引力,根据功率与牵引力的关系即可求得速度;
(2)由牛顿第二定律求出加速度为0.5m/s2时牵引力,汽车匀加速运动时,其功率逐渐增大,当功率增大到等于额定功率时,匀加速运动结束,求出此时汽车的速度,根据速度时间公式即可求得时间.

汽车运动中所受的阻力大小为F′=0.1mg=0.1×5×103×10 N=5×103 N
(1)汽车保持恒定功率起动时,做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度减小到零时,速度达到最大.
设当汽车的加速度为2 m/s2时牵引力为F1,由牛顿第二定律得 F1-F′=ma
得F1=F′+ma=5×103 N+5×103×2 N=1.5×104 N
汽车的速度为v=
P
F2 =
6×104
1.5×104m/s=4 m/s
(2)当汽车以恒定加速度0.5 m/s2匀加速运动时,汽车的牵引力为F2,由牛顿第二定律得F2-F′=ma
得F2=F′+ma=5×103 N+5×103×0.5 N=7.5×103 N
汽车匀加速运动时,其功率逐渐增大,当功率增大到等于额定功率时,匀加速运动结束,此时汽车的速度为vt=[P
F2=
6×104
7.5×103m/s=8 m/s
则汽车匀加速运动的时间为t=
vt/a=
8
0.5]s=16 s
答:(1)汽车保持额定功率不变从静止起动后,当汽车的加速度为2m/s2时速度为4m/s;(2)若汽车从静止开始,保持以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持16s.

点评:
本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律.

考点点评: 解决本题的关键会根据汽车的受力情况判断运动情况.知道在水平面上行驶当牵引力等于阻力时,速度最大.

1年前

2

emilyxia8 幼苗

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(1)
合外力 f合 = f动 - f阻 =ma
f阻 = 0.1mg
所以f动 = ma+0.1mg = 3m=15000N;
P=f动*v
v= 60000/15000=4m/s2;
(2)
加速完后f合为零
f合 = f动 - f阻
==>f动 = 0.1mg =5000N;
v=P/f=60000/5000=12m/s;
v=at;
t=v/a=12/0.5=24s;

1年前

2

fj_David 幼苗

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(1)设汽车发动机提供的牵引力为F,阻力为f, 汽车所受合外力F合。
f=5000×10×0.1=5000N
加速度a为2m/s²时,汽车所受合外力F合= ma=5000kg×2m/s²=10000N,
汽车发动机提供的牵引力F=F合+f=15000N,
P=Fv,所以v=P/F=4 m/s。
(2) 若汽车从静止开始,保持以0.5m/s...

1年前

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tonywang3233 幼苗

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阻力f=5000N
牵引力F=ma=5000*2=10000N
发动机输入动力为F+f
P=(F+f)V=15000V=60000
V=4m/s
F=ma=5000*0.5=2500N
P=(F+f)V=7500V=60000
V=8m/s
T=V/a=8/0.5=16s

1年前

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金tt 幼苗

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要记算加速度为2m/s^2时的速度,需要知道此时发动机的牵引力,知道发动机的牵引力后,用汽车的功率除以发动机牵引力,就可得出此时的汽车速度。下面来求发动机牵引力,阻力F1=0.1mg=0.1*5000*10=5000(N),因为加速度a=2m/m^2故此时汽车所受合力F2=ma=5000*2=10000(N)牵引力F3=F1+F2=15000(N),此时汽车速度v=P/F3=60000/15000...

1年前

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