题目内容
【题目】质量为1.0×103kg的汽车,沿倾角为30°的斜坡由静止开始沿斜坡向上运动,汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N,汽车发动机的额定输出功率为5.6×104W,开始时以a=1m/s2的加速度做匀加速运动(g取10m/s2).求:
(1)汽车的最大速度
(2)若斜坡长143.5m,且认为汽车到达坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多少时间.
【答案】(1)8m/s;(2)22s;
【解析】当达到最大速度时,汽车做匀速直线运动,此时
,所以有:
计算得出:汽车的最大速度为:
.
(2)据牛顿第二定律有:
;
设匀加速的末速度为
,根据
,汽车的速度增加,发动机的功率在增大,当汽车功率增加到额定输出功率时匀加速运动结束,则有:
;
,
代入数值,匀加速的时间为:
.
汽车匀加速运动的位移为:
设后阶段中运动时间为
,位移为
,根据动能定理有:
,
又有![]()
代入数值,计算得出;
汽车总的运动时间为: ![]()
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