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一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率为60kw在水平公路上行驶,汽车受到...

一辆质量为2.0×103kg的汽车以额定功率为60kw在水平公路上行驶,汽车受到的阻力为一定值,在某时刻汽车的速度为20m/s,加速度为0.50m/s2,求(g取10m/s2):
(1)汽车所能达到的最大速度是多大?
(2)当汽车的速度为10m/s时的加速度是多大?
(3)若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小为a=1.0m/s2,则这一过程能保持多长时间?
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.从而由额定功率与速度的比值得出牵引力大小,再由牛顿第二定律可求出阻力及最大速度. 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. 【解析】 (1)汽车以额定功率行驶,当速度为20m/s,加速度为0.50m/s2, 则有: 解之得:f=2×103N 当阻力等于牵引力时,汽车达到最大速度为v=. (2)汽车以额定功率行驶,当速度为10m/s,由牛顿第二定律可得: 解之得:a′=2m/s2 (3)汽车从静止开始做匀加速直线运动,由于牵引力不变,速度增加,导致功率增大. 当达到额定功率,速度继续增加,导致牵引力减小.因此汽车达到额定功率时,结束匀加速过程. 则有:  当P达到额定功率时,则有v=15m/s 由速度与时间关系,得 即静止开始做匀加速直线运动的时间为15s 答:(1)汽车所能达到的最大速度是30m/s (2)当汽车的速度为10m/s时的加速度是2m/s2 (3)静止开始做匀加速直线运动的时间为15s.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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