Question

一质量为4t的汽车，在水平路面上行驶时所受阻力是车重的0.02倍，能达到的最大速度为72km/h（g取10m/s²）．求：
（1）汽车发动机的额定功率是多少？
（2）如果汽车从静止出发，发动机的牵引力恒为4000N，3秒末汽车速度是多大？

Answer 1

分析：（1）当阻力等于牵引力时，汽车速度最大，根据P=fv_m即可求出汽车额定功率．
（2）根据牛顿第二定律求出此时汽车加速度，然后根据v=at求解即可．

解答：解：（1）当汽车速度最大时，牵引力等于阻力，F=f，此时功率为额定功率
此时：P=Fv_m=0.02×4000×10×20=16000W；
（2）根据牛顿第二定律得：
a=

F-f

m

=

4000-0.02×40000

4000

=0.8m/s2，
3秒末汽车速度v=at=0.8×3=2.4m/s；
答：（1）汽车发动机的额定功率是16000W；
（2）如果汽车从静止出发，发动机的牵引力恒为4000N，3秒末汽车速度是2.4m/s．

点评：机车启动问题常常与牛顿第二定律相结合进行考查，对于机车的两种方式，要根据牛顿第二定律和牵引力功率公式，弄清过程中速度、加速度的变化情况．