题目
在水平路面上运动的汽车的额定功率为100 kW,质量为10 t,设阻力恒定,且为车重的0.1倍,求:(1)汽车在运动过程中所能达到的最大速度;(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?(3)若汽车以额定功率不变从静止启动后,当汽车的加速度为2 m/s2时,速度是多大?
答案:思路点拨:本题是关于汽车以恒定功率启动的问题.在此过程中,汽车做加速度减小的变加速直线运动,直到加速度为零(即牵引力等于阻力)时,速度达到最大. 解析:(1)当汽车速度最大时,F=Ff,P=P额,故vmax== m/s=10 m/s.(2)汽车从静止开始匀速启动过程中,a不变,v变大, P也变大,当P=P额时,此过程结束F=Ff+ma=(0.1×104×10+104×0.5) N=1.5×104 Nv== m/s=6.7 m/st== s=13.4 s.(3)F′=Ff+ma′=(0.1×104×10+104×2) N=3×104 Nv′== m/s=3.3 m/s.答案:10 m/s 13.4 s 3.3 m/s