汽车发动机的额定功率为30KW,质量为1000kg,当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍(g=10...
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问题详情:
汽车发动机的额定功率为30KW,质量为1000kg,当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍(g=10m/s2),求:
(1)汽车在路面上能达到的最大速度;
(2)若汽车以额定功率启动,当汽车速度为5m/s时的加速度;
(3)若汽车从静止开始保持2m/s2的加速度作匀加速直线运动,达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了200m,直到获得最大速度后才匀速行驶.求汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间.
【回答】
解:(1)汽车有最大速度时,此时牵引力与阻力平衡,由此可得:P=Fv=fvm
所以Vm==30 m/s
(2)当速度V=5 m/s时,则F==6000 N,
根据牛顿第二定律得 F﹣f=ma,解得 a==5 m/s2
(3)若汽车从静止开始做匀加速直线运动,当达到额定功率时,匀加速阶段结束.
由F﹣f=ma,解得匀加速阶段的牵引力F1=f+ma1=3000 N
匀加速运动的末速度V1==10 m/s,则匀加速运动的时间t1==5 s,
之后做加速度逐渐减小的加速运动,直到达到最大速度,
由动能定理得 Pt2﹣fs=mVm2﹣mV12,解得t2=20 s
综上有:t=t1+t2=25 s
答:(1)汽车在路面上能达到的最大速度为30m/s;
(2)若汽车以额定功率启动,当汽车速度为5m/s时的加速度为5m/s2;
(3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为25s.
知识点:专题四 功和能
题型:计算题
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