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13.质量为4000kg的汽车在水平公路上行驶的过程中,保持发动机的输出功率为30kW,且所受阻力恒为2000N不变,所能达到的最大速度为15m/s;当汽车的速度为10m/s时,汽车的加速度为0.25m/s2; 当汽车的加速度为1m/s2时,汽车的速度为5m/s.

分析 汽车以恒定功率启动,速度不断增加,根据P=Fv,牵引力不断减小;根据F-f=ma,加速度不断减小;当加速度减小为零时速度达到最大.

解答 解:发动机的输出功率为30kW,所受阻力大小为法2000N
达到最大速度后是匀速运动,根据平衡条件,有:F=f
所能达到的最大速度为:vm=$\frac{p}{f}$=$\frac{30000}{2000}$=15m/s
当汽车的速度为10m/s,牵引力为:F1=$\frac{P}{{V}_{1}}$=$\frac{30000}{10}$=3000N根据牛顿第二定律,有:F1-f=ma,
解得:a=$\frac{{F}_{1}-f}{m}$=$\frac{3000-2000}{4000}$=0.25m/s2
当汽车的加速度为1m/s2,根据牛顿第二定律,有:F2-f=ma,
解得:F2=2000+4000=6000N,
牵引力为:v2=$\frac{P}{{F}_{2}}$=$\frac{30000}{6000}$=5m/s
故答案为:15,0.25,5

点评 本题关键明确汽车的恒定功率启动是加速度不断减小的加速运动,然后根据P=Fv求解牵引力,根据牛顿第二定律求解加速度

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