题目内容
一辆质量为5×103kg的汽车,额定功率为60kW,现让汽车保持60kW的恒定功率在水平路面上从静止开始运动,运动中汽车所受阻力恒为车重的0.1倍,求:
(1)启动后0.5s内牵引力做的功;
(2)汽车的加速度为1m/s2时汽车的速度;
(3)汽车的速度为10m/s时汽车的加速度;
(4)汽车行驶能达到的最大速度(g=10m/s2)
(1)启动后0.5s内牵引力做的功;
(2)汽车的加速度为1m/s2时汽车的速度;
(3)汽车的速度为10m/s时汽车的加速度;
(4)汽车行驶能达到的最大速度(g=10m/s2)
(1)由于汽车以恒定功率行驶,所以牵引力功为W=Pt=60kW×0.5s=30000J.
所以启动后0.5s内牵引力做的功为30000J.
(2)根据牛顿第二定律得:F-f=ma ①
汽车功率恒定,由P=Fv得:v=
②
联立①②带入数据得v=6m/s.
故汽车的加速度为1m/s2时汽车的速度为6m/s.
(3)汽车恒定功率形式,由由P=Fv得:F=
③
由牛顿第二定律得:F-f=ma ④
f=0.1mg ⑤
联立③④⑤得a=0.2 m/s2
故汽车的速度为10m/s时汽车的加速度为0.2 m/s2.
(4)当汽车速度最大时,牵引力等于阻力,F=f
此时:vm=
=12m/s
故汽车行驶能达到的最大速度为12m/s.
所以启动后0.5s内牵引力做的功为30000J.
(2)根据牛顿第二定律得:F-f=ma ①
汽车功率恒定,由P=Fv得:v=
P |
F |
联立①②带入数据得v=6m/s.
故汽车的加速度为1m/s2时汽车的速度为6m/s.
(3)汽车恒定功率形式,由由P=Fv得:F=
P |
v |
由牛顿第二定律得:F-f=ma ④
f=0.1mg ⑤
联立③④⑤得a=0.2 m/s2
故汽车的速度为10m/s时汽车的加速度为0.2 m/s2.
(4)当汽车速度最大时,牵引力等于阻力,F=f
此时:vm=
P |
f |
故汽车行驶能达到的最大速度为12m/s.
练习册系列答案
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一辆质量为 5×103 kg的汽车从静止开始启动、保持发动机功率恒定在平直公路中行驶.汽车所受阻力恒为车重的0.1倍,现先后测出了某几个时刻汽车的速度(见表格),g=10 m/s2,另已知汽车从启动到速度达到最大过程中行驶的路程为128 m.求
⑴汽车发动机的功率;
⑵t3时刻汽车运动的加速度;
⑶汽车从启动到速度达到最大经历的时间.
时刻 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 | t6 |
速度 | 3 m/s | 6 m/s | 10 m/s | 14 m/s | 16 m/s | 16 m/s |
一辆质量为 5×103 kg的汽车从静止开始启动、保持发动机功率恒定在平直公路中行驶.汽车所受阻力恒为车重的0.1倍,现先后测出了某几个时刻汽车的速度(见表格),g=10 m/s2,另已知汽车从启动到速度达到最大过程中行驶的路程为128 m.求
⑴汽车发动机的功率;
⑵t3时刻汽车运动的加速度;
⑶汽车从启动到速度达到最大经历的时间.
时刻 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 | t6 |
速度 | 3 m/s | 6 m/s | 10 m/s | 14 m/s | 16 m/s | 16 m/s |
一辆质量为5×103 kg的汽车从静止开始启动、保持发动机功率恒定在平直公路中行驶。汽车所受阻力恒为车重的0.1倍,汽车从启动到速度达到最大值的过程中行驶的路程为128 m。现先后测出了某几个时刻汽车的速度(见表格),g取10 m/s2。求:
时刻 | t1 | t2 | t3 | t4 | t5 | t6 |
速度 | 3 m/s | 6 m/s | 10 m/s | 14 m/s | 16 m/s | 16 m/s |
(1)汽车发动机的功率;
(2)t3时刻汽车运动的加速度;
(3)汽车从启动到速度达到最大值经历的时间。