题目内容
【题目】额定功率为80 kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度是20 m/s,汽车的质量是2 t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2 m/s2,运动过程中阻力不变,求:
(1)汽车受到的阻力多大?
(2)3 s末汽车的瞬时功率多大?
(3)汽车维持匀加速运动的时间是多少?
【答案】(1)Ff=4×103N(2)4.8×104W(3) t =5s。
【解析】试题分析:(1)在输出功率等于额定功率的条件下,当牵引力F等于阻力Ff时,汽车的加速度减小到零,汽车的速度达到最大,设汽车的最大速度为vmax,则汽车所受阻力为:
(2)设汽车做匀加速运动时,需要的牵引力为F′,根据牛顿第二定律有,
解得:
因为3s末汽车的瞬时速度为:,
所以汽车在3s末的瞬时功率为:
(3)汽车做匀加速运动时,牵引力F′恒定,随着车速的增大,输出功率逐渐增大,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vmax′,其数值为:
根据运动学公式,汽车维持匀加速运动的时间
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