题目内容

一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重0.1倍.若汽车从静止开始匀加速运动,加速度的大小为   a=1.0m/s2,取g=10m/s2,则:
(1)汽车在匀加速阶段的运动时间为
20
20
s;
(2)整个过程中,汽车的最大行驶速度为
40
40
m/s.
分析:这题考的知识点是汽车的两种启动方式,恒定加速度启动和恒定功率启动.本题属于恒定加速度启动方式,由于牵引力不变,根据p=Fv可知随着汽车速度的增加,汽车的实际功率在增加,此过程汽车做匀加速运动,当实际功率达到额定功率时,功率不能增加了,要想增加速度,就必须减小牵引力,当牵引力减小到等于阻力时,加速度等于零,速度达到最大值.
解答:解:(1)根据牛顿第二定律得:
F-f=ma
F=ma+f=4000N
匀加速运动的最大速度为:v=
P
F
=
80000
4000
=20m/s

t=
△v
a
=
20-0
1
=20s

(2)当阻力等于牵引力时,汽车达到最大速度为vm=
P
f
=
80000
2000
=40m/s

故答案为:20;40
点评:本题考查的是机车启动的两种方式,即恒定加速度启动和恒定功率启动.要求同学们能对两种启动方式进行动态分析,能画出动态过程的方框图,公式p=Fv,p指实际功率,F表示牵引力,v表示瞬时速度.当牵引力等于阻力时,机车达到最大速度
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