题目内容
【题目】汽车的质量为4×103kg,额定功率为30kW,运动中阻力大小恒为车重的0.1,汽车在水平路面上从静止开始以8×103N的牵引力出发,(g取10m/s2)求
(1)汽车所能达到的最大速度vmax;
(2)汽车能保持匀加速运动的最长时间tm;
【答案】(1)7.5m/s;(2)3.75s
【解析】
(1)汽车在水平路面上匀速行驶时,此时达到最大速度,汽车的功率达到额定功率P额,则有F牵=F阻
P额=F牵vmax=F阻vmax
所以
vmax=
代入数据得
vmax=7.5m/s
当汽车以恒定的牵引力启动,即以加速度a匀加速启动,根据牛顿第二定律可得
F牵-F阻=ma
又由v=at知汽车的速度不断增加.所以可得:汽车的输出功率将不断增大,当
P出=P额
时,汽车功率不再增加,此时汽车的匀加速运动将结束,速度为vt,则有
P额=F牵vt=F牵atm
代入数据解得
tm=3.75s
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