Question

额定功率是80 kW的汽车，在平直的路面上行驶的最大速度为20 m/s，汽车的质量是2×10³ kg.如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小是2 m/s²，运动中阻力不变.

求：(1)3 s末汽车的瞬时功率.

(2)汽车匀加速运动的时间.

(3)匀加速直线运动中汽车牵引力做的功.

Answer 1

答案：
解析：

解析：（1）当汽车以最大速度20 m/s运动时，所受阻力与牵引力相等. 所以f=F′==80×103/20 N=4×103 N 设汽车加速运动时的牵引力为F，则由牛顿第一定律得： F-f=ma 所以F=f+ma=4×103+2×103×2=8×103 (N) 3 s末汽车的速度为v=at=2×3=6 (m/s) 所以3 s末汽车的瞬时功率为P′=Fv=8×103×6=48 (kW) （2）汽车匀加速运动的最大速度为 vmax=P/F=8×104/8×103=10 (m/s) 所以汽车匀加速运动的时间为t=vmax/a=10/2=5 (s) （3）匀加速直线运动的位移为s=at2/2=2×52/2=25 (m) 所以匀加速直线运动中汽车牵引力做的功为 W=Fs=8×103×25=2×105 (J)

提示：