题目内容

19.质量为2×103kg的汽车,以恒定功率60kw在水平公路上行驶,能达到的最大速度为30m/s,则当汽车的速度为15m/s时的加速度为(  )
A.0.5m/s2B.1m/s2C.1.5m/s2D.2m/s2

分析 汽车以额定功率在水平公路上行驶,受到的阻力为一定值,当牵引力等于阻力时,汽车达到最大速度.当汽车由静止开始做匀加速直线运动,牵引力不变,而速度在增加,所以功率也在增加,当达到额定功率时,由于速度的增加,导致牵引力变小.所以可以求出匀加速过程的达到额定功率时的速度,最后通过速度公式可求出时间.

解答 解:汽车以额定功率行驶,当速度达到最大时牵引力等于阻力,
则有:$f=F=\frac{P}{v}=\frac{60000}{30}N=2000N$
汽车以额定功率行驶,当速度为15m/s,由牛顿第二定律可得:$\frac{P}{v′}-f=ma$
代入数据解得:a′=1m/s2
故选:B

点评 本题将功率公式与牛顿第二定律综合应用,当加速度为零时,牵引力与阻力相等.即使加速度变化,也可以由牛顿第二定律来表达出速度与加速度的关系.注意汽车有两种启动,一是加速度恒定,则功率在不断增加,二是功率恒定,则加速度不断变化.

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