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在水平直线马路上,质量为1.0×l03 kg的汽车,发动机的额定功率为6.0×l...

在水平直线马路上,质量为1.0×l03 kg的汽车,发动机的额定功率为6.0×l04 W,汽车开始由静止以a=1m/s2的加速度做匀加速运动,运动中所受摩擦阻力大小恒为2000N,当汽车达到额定功率后,保持功率不变,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)汽车做匀加速运动的时间tl
(2)汽车所能达到的最大速率;
(3)若汽车由静止到发生位移x=1000m前已达到最大速率,则汽车发生该1000m位移需要多少时间?
(1)根据牛顿第二定律求出牵引力的大小,从而根据P=Fv求出匀加速直线运动的最大速度,根据速度时间公式求出匀加速运动的时间. (2)当牵引力等于阻力时,速度最大.根据P=Ffvm求出汽车运行的最大速率. (3)先根据匀变速直线运动的位移公式求出匀加速直线运动的位移,因为汽车速度达到匀加速直线运动的最大速度时,以后功率保持不变,根据动能定理求出变加速运动的时间,从而得出总时间. 【解析】 (1)根据牛顿第二定律得,F-Ff=ma. 设匀加速的末速度为v,则有:P=Fv v=at1 代入数值,联立解得匀加速的时间t1=20s. (2)当达到最大速度vm时,有:P=Ffvm 解得汽车的最大速度vm=30m/s. (3)汽车做匀加速运动的位移 在后一阶段牵引力对汽车做正功,阻力做负功,根据动能定理有: 又有x2=x-x1 代入数值,联立解得:t2=30.8s. 所以汽车总的运动时间t=t1+t2=50.8s 答:(1)汽车做匀加速运动的时间为20s. (2)汽车所能达到的最大速率为30m/s. (3)汽车发生该1000m位移需要50.8s.
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考点分析:
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U/V0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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