Question

3．汽车质量为5×10³kg，额定功率为30kW．
（1）若汽车在水平路上行驶时所受阻力位2000N，则最大车速为多少？
（2）如阻力不变，汽车在水平路上用10m/s的速度匀速行驶，实际功率多大？
（3）如阻力不变，保持额定功率当车速为10m/s时，加速度多大？

Answer 1

分析 （1）当牵引力等于阻力时速度达到最大，根据P=fv求得最大速度；
（2）匀速行驶，牵引力等于阻力，根据P=fv求得实际功率；
（3）根据P=Fv 求得牵引力，利用牛顿第二定律求得加速度

解答 解：（1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大，则为：
${v}_{m}=\frac{P}{f}=\frac{30000}{2000}m/s=15m/s$
（2）匀速行驶，牵引力等于阻力，即F=f=2000N，此时的功率为：
P=Fv=fv=2000×10W=20kW
（3）根据P=Fv可知：F=$\frac{P}{v}=\frac{30000}{10}N=3000N$
根据牛顿第二定律可知：F-f=ma
解得：a=$\frac{F-f}{m}=\frac{3000-2000}{5000}m/{s}^{2}=0.2m/{s}^{2}$
答：（1）若汽车在水平路上行驶时所受阻力位2000N，则最大车速为15m/s
（2）如阻力不变，汽车在水平路上用10m/s的速度匀速行驶，实际功率20kW
（3）如阻力不变，保持额定功率当车速为10m/s时，加速度0.2m/s²

点评 本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉