Question

（9分）一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×10³kg，发动机的额定输出功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动，加速度的大小为a=1.0m/s²。达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到获得最大速度后才匀速行驶。试求：

（1）汽车的最大行驶速度；

（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度；

（3）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。

Answer 1

解析：

（1）汽车的最大速度为V_m

V_m＝＝40m/s   （2分）

 

（2）设汽车匀加速启动结束付的速度为V₁

由F－f＝ma             F＝4×10³N

由P_额＝FV₁

V₁＝20 m/s     （2分）

（3）匀加速运动的时间为t₁：t₁＝s＝20s   （1分）

恒定功率运动到最大速度的时间为t₂：

由动能定理：P?t₂－f?S＝mV_m²－mV₁²     （2分）

t₂＝35s    （1分）

总时间　t＝t₁＋t₂＝55s