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一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定功率为80kW,行...

一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍.若汽车从静止开始匀加速运动,加速度的大小为a=1.0m/s2.达到额定功率后,汽车保持功率不变又加速行驶800m,此时获得最大速度,然后匀速行驶.取g=10m/s2,试求:
(1)汽车的最大行驶速度;
(2)汽车匀加速运动阶段结束时的速度;
(3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间.
汽车匀加速运动过程中,牵引力不变,由P=Fv可知,发动机的功率不断增大,当达到额定功率后,牵引力逐渐减小,加速度逐渐减小,做变加速运动,当牵引力与阻力平衡时开始匀速,此时,速度达到最大.由功率公式P=Fvm,F=f,可求出最大速度.匀加速结束时,发动机功率达到额定功率,由牛顿第二定律求出匀加速运动的牵引力,再由功率公式可求出匀加速结束时的速度.对汽车功率保持不变的过程,用动能定理就能求出总时间. 【解析】 (1)汽车的最大行驶速度 (2)设汽车匀加速运动阶段结束时的速度为v1 由F-f=ma,得F=4×103N 由p额=Fv1,得  (3)匀加速阶段的时间为 恒定功率运动阶段的时间设为t2,由动能定理 得t2=35s   总的时间为t=t1+t2=55s  答:(1)汽车的最大行驶速度为40m/s (2)汽车匀加速运动阶段结束时的速度为20m/s (3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间为55s
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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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