题目内容
【题目】额定功率为80KW的汽车在平直的公路上行驶,其最大速度可达到20m/s,汽车的质量为2t。如果从静止开始做匀加速运动,设运动中阻力不变,加速度为2m/s2,求:
(1)汽车所受的阻力,
(2)这个匀加速过程能维持多长时间?
(3)第三秒末汽车的瞬时功率;
(4)汽车做匀加速过程中,发动机做的功;
【答案】.(1) (2)5s (3)48kw (4)J
【解析】
(1)当汽车达最大速度时,加速度为零,牵引力的大小等于阻力的大小,即
(2)设汽车做匀加速运动时,需要的牵引力为F1,有F1=f+ma=8×103N
汽车做匀加速运动时,牵引力恒定,随着车速的增大,汽车的输出功率增大,当输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度,设为v1,有
v1=m/s=10m/s
根据运动学公式,汽车维持匀加速运动的时间为
(3)假设3s末汽车仍然匀加速,则此时的瞬时速度为v3=at=6m/s
P3=F1v3=8×103N×6m/s=48kW<80kw
汽车在3s末的瞬时功率为48kW
(4)匀加速过程的位移:
发动机做的功:
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