题目内容
汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为5 t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，取G=10 m/s2.(1)汽车保持额定功率不变从静止启动后，
①汽车所能达到的最大速度是多大?
②当汽车的加速度为2 m/s2时速度为多大?
③当汽车的速度为6 m/s时加速度为多大?
(2)若汽车从静止开始保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长
时间?
解析：汽车运动中所受的阻力大小为
F′=0.1mg=0.1×5×103×10 N=5×103 N.
(1)汽车保持恒定功率启动时，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零时，速度达到最大.
①当a=0时速度最大，所以此时汽车的牵引力为F1=F′=5×103 N
则汽车的最大速度为
vm=
m/s=12 m/s.
②当汽车的加速度为2 m/s2时牵引力为F2，由牛顿第二定律得 F2-F′=ma
F2=F′+ma=5×103 N+5×103×2 N=1.5×104 N
汽车的速度为
v=
m/s=4 m/s.
③当汽车的速度为6 m/s时牵引力为
F3=
N=1×104 N
由牛顿第二定律得 F3-F′=ma
汽车的加速度为
a=
m/s2=1 m/s2.
(2)当汽车以恒定加速度0.5 m/s2匀加速运动时，汽车的牵引力为F4，由牛顿第二定律得F4-F′=ma
F4=F′+ma=5×103 N+5×103×0.5 N=7.5×103 N
汽车匀加速运动时，其功率逐渐增大，当功率增大到等于额定功率时，匀加速运动结束，此时汽车的速度为
m/s=8 m/s
则汽车匀加速运动的时间为
t=
s=16 s.
答案：(1)①12 m/s ②4 m/s ③1 m/s2(2)16 s
练习册系列答案
阅读快车系列答案
相关题目
汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的摩擦阻力f大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大速度Vm．汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示．若在0～t1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，则（ ）