题目内容
质量m=1.0×104 kg的汽车,在平直路面上行驶时,其发动机的功率和所受的阻力都不变.已知汽车速度v1=5.0m/s时,其加速度a1=0.75m/s2;速度v2=10.0m/s时,其加速度a2=0.25m/s2.求:
(1)汽车发动机的功率P;
(2)汽车可能达到的最大速率vmax.
(1)汽车发动机的功率P;
(2)汽车可能达到的最大速率vmax.
分析:(1)根据P=Fv表示牵引力,根据牛顿第二定律列式后联立求解;
(2)当速度最大时,牵引力和阻力平衡,根据平衡条件列式求解.
(2)当速度最大时,牵引力和阻力平衡,根据平衡条件列式求解.
解答:解:(1)汽车速度v1=5.0m/s时,其加速度a1=0.75m/s2;速度v2=10.0m/s时,其加速度a2=0.25m/s2.
根据牛顿第二定律,有:
-f=ma1
-f=ma2
联立解得:
P=50000W=50KW
f=2500N
(2)当速度最大时,牵引力和阻力平衡,根据平衡条件,有:
F=f
其中:P=Fvmax
联立解得:vmax=
=
=20m/s
答:(1)汽车发动机的功率P为50KW;
(2)汽车可能达到的最大速率vmax为20m/s.
根据牛顿第二定律,有:
| P |
| v1 |
| P |
| v2 |
联立解得:
P=50000W=50KW
f=2500N
(2)当速度最大时,牵引力和阻力平衡,根据平衡条件,有:
F=f
其中:P=Fvmax
联立解得:vmax=
| P |
| f |
| 50000W |
| 2500N |
答:(1)汽车发动机的功率P为50KW;
(2)汽车可能达到的最大速率vmax为20m/s.
点评:本题关键根据牛顿第二定律和公式P=Fv多次列式后联立求解出额定功率和阻力,最后根据平衡条件求解最大速度.
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