一汽车的额定功率P0=6×104W,质量m=5×103kg,在水平直路面上行驶时阻力是车重的0.1倍.若汽车从静止开始以

一汽车的额定功率P0=6×104W,质量m=5×103kg,在水平直路面上行驶时阻力是车重的0.1倍.若汽车从静止开始以加速度a=0.5m/s2做匀加速直线运动,g取10m/s2.求:
(1)汽车保持加速度不变的时间;
(2)汽车在匀加速阶段实际功率随时间变化的关系;
(3)此后汽车运动所能达到的最大速度.
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zhangjie1999 幼苗

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解题思路:(1)根据牛顿第二定律求出牵引力的大小,结合额定功率求出匀加速运动的末速度,根据速度时间公式求出匀加速运动的时间.
(2)结合牵引力的大小,根据速度时间关系式得出实际功率的大小关系式.
(3)当牵引力与阻力相等时间,速度最大,根据额定功率和阻力大小求出最大速度.

(1)根据牛顿第二定律得,F-f=ma
牵引力F=f+ma=0.1mg+ma=5×103+2.5×103N=7.5×103N
则匀加速运动的末速度v=
P0
F=
6×104
7.5×103m/s=8m/s;
则匀加速运动的时间t=
v
a=
8
0.5s=16s.
(2)根据v=a0.5t得,则P=Fv=7.5×103×0.5t=3.75×103tW.
(3)当牵引力等于阻力时,速度最大.
F=f=0.1mg=5×103N,
则最大速度vm=
P0
f=
6×104
5×103=12m/s.
答:(1)汽车保持加速度不变的时间为16s;
(2)汽车在匀加速阶段实际功率随时间变化的关系为3.75×103t;
(3)此后汽车运动所能达到的最大速度12m/s.

点评:
本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率;匀变速直线运动的位移与时间的关系.

考点点评: 解决本题的关键知道功率与牵引力的大小关系,知道当牵引力与阻力相等时,速度最大.

1年前

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