题目内容
一辆汽车的质量为4×103kg,发动机的额定功率为6×104W,汽车在水平公路上行驶的最大速度可达15m/s.如果汽车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,且阻力保持不变.求:(1)汽车所受阻力的大小;
(2)10s末汽车的瞬时功率;
(3)汽车做匀加速直线运动过程的最长时间.
(1)汽车以最大速度行驶时,加速度为零,说明此时牵引力Fμ等于阻力F,根据P=Fv,有Fμ=.
(2)汽车10s末的速率v1=at1=0.5×10m/s=5m/s,根据牛顿第二定律,牵引力F1-Fμ=ma,则F1=ma+Fμ=4×103×0.5N+4×103N=6×103N,故瞬时功率P1=F1v1=6×103×5W=3×104W<6×104W.
(3)汽车做匀加速运动时的牵引力恒定,当瞬时功率随速度增至额定功率时,匀加速运动结束.设这段时间为t,则F-Fμ=ma,有F=Fμ+ma=6×103N,匀加速过程汽车所能达到的最大速度,故汽车做匀加速直线运动过程的最长时间.
【试题分析】
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