(1)当汽车达到匀速运动时,速度达到最大值,此时牵引力等于摩擦阻力。由此可得:
(1分)
因此匀加速阶段的牵引力可得:
(1分)
(2)设匀加速阶段末的汽车速度为
。由汽车瞬时速度等于输出功率除以此时牵引力,可得:
(1分)
(3)如图所示,达到最大速度前,有两个运动阶段。设匀加速阶段位移为
,加速度减小阶段位移为
。匀加速阶段位移为:
(1分),所用时间为
(1分)
对于变加速阶段位移使用动能定理,发动机牵引力做功减去摩擦力做的功等于汽车动能变化量,可得:
(1分)
代入数据为:
(1分)
可得:
(1分)
所以,机车由静止到达最大速度时,前进的距离是:
(1分)