题目内容
10.额定功率P=80kW的汽车,在某平直公路上行驶的最大速度vm=20m/s,汽车的质量m=2×103kg.如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小a=2m/s2,运动过程中阻力不变,g 取10m/s2,求:(1)汽车所受的阻力f;
(2)匀加速直线运动的时间t1;
(3)汽车由静止加速到速度v=8m/s的过程中,牵引力做的功W.
分析 (1)当汽车的阻力和牵引力相等时,汽车的速度最大,根据额定功率和最大速度求出阻力的大小.
(2)根据牛顿第二定律求出匀加速直线运动的牵引力,根据P=Fv求出匀加速直线运动的末速度,结合速度时间公式求出匀加速直线运动的时间.
(3)根据位移时间公式求出匀加速直线运动的位移,根据w=Fx求功,匀加速到最大速度,功率达到额定值w=pt
解答 解:(1)当牵引力等于阻力时,速度达到最大,由 P=f vm得:
f=$\frac{P}{{v}_{m}}=\frac{80000}{20}N$=4000N
(2)设匀加速阶段牵引力大小为F,由牛顿第二定律得:F-f=ma
F=f+ma=4000+2000×2N=8000N
设匀加速阶段的最大速度设为v1,则有:P=Fv1,
得:v1=$\frac{P}{F}$=$\frac{80000}{8000}m/s$=10m/s
由v1=at1,得:t1=$\frac{{v}_{1}}{a}=\frac{10}{2}s$=5s
(2)当v=8m/s时汽车仍处于匀加速阶段,有:S=$\frac{{v}^{2}}{2a}=\frac{{8}^{2}}{2×2}m$=16m
故有:W=FS=8000×16J=1.28×105J
答:(1)汽车所受的阻力f为2000N;
(2)匀加速直线运动的时间t1为5s
(3)汽车由静止加速到速度v=8m/s的过程中,牵引力做的功W为1.28×105J
点评 解决本题的关键知道汽车以恒定加速度启动的整个过程,先做匀加速直线运动,达到额定功率后,做变加速直线运动,最后做匀速直线运动.速度最大时,牵引力等于阻力,加速度为零
A. | 乙车运动方向始终不变 | |
B. | t1时刻甲车在乙车之前 | |
C. | t1到t2时间内某时刻两车的速度可能相同 | |
D. | t1到t2时间内物体乙的平均速度大于物体甲的平均速度 |
A. | $\frac{2G}{K}$ | B. | $\frac{G}{K}$ | C. | $\frac{3G}{K}$ | D. | $\frac{G}{2K}$ |
A. | 日本军机 | B. | 海面上的军舰 | C. | 海面 | D. | 海岸 |
A. | 上升过程中,空气阻力对小球做的功为-$\frac{1}{2}$mυ2 | |
B. | 上升过程中,空气阻力对小球做的功为$\frac{1}{2}$m($\frac{4υ}{5}$)2-$\frac{1}{2}$mυ2 | |
C. | 小球受到的空气阻力为$\frac{9}{16}$mg | |
D. | 小球受到的空气阻力为$\frac{9}{41}$mg |
A. | “21点10分”和“90分钟”前者表示“时刻”后者表示“时间” | |
B. | 卫星绕地球飞行一圈,它的位移和路程都为0 | |
C. | 卫星绕地球飞行一圈平均速度为0,但它在每一时刻的瞬时速度都不为0 | |
D. | 地面卫星控制中心在对飞船进行飞行姿态调整时不可以将飞船看做质点 |
A. | A、B、C三点的线速度之比为2:1:1 | B. | A、B、C三点的角速度之比为1:2:1 | ||
C. | A、B、C三点的加速度之比为2:4:1 | D. | A、B、C三点的周期之比为1:2:1 |