Question

（18分）一辆汽车的质量为m，其发动机的额定功率为P₀。从某时刻起汽车以速度v₀在水平公路上沿直线匀速行驶，此时汽车发动机的输出功率为 ，接着汽车开始沿直线匀加速行驶，当速度增加到 时，发动机的输出功率恰好为P₀。如果汽车在水平公路上沿直线行驶中所受到的阻力与行驶速率成正比，求：
（1）汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率v_m；
（2）汽车匀加速行驶所经历的时间和通过的距离；
（3）为提高汽车行驶的最大速率，请至少提出两条在设计汽车时应考虑的建议。

Answer 1

(1) 2v₀；(2) ； ；(3)增大发动机额定功率，减小阻力等。

试题分析：（1）汽车以速度v₀在水平公路上沿直线匀速行驶时发动机的输出功率为
        （2分）
汽车在水平公路上沿直线行驶所能达到的最大速率v_m
          （2分）
解得        v_m=2v₀　　　  （2分）
（2）当汽车速度增加到 时，设牵引力为F，汽车的加速度为a
          （1分）
       （2分）
汽车匀加速行驶所经历的时间        （2分）
解得                  （1分）
汽车匀加速行驶通过的距离     （1分）
解得         　　　　　　　　　    （1分）
（3）增大发动机额定功率，减小阻力等      　（4分）