.质量为2000kg的汽车在平直公路上行驶,所能达到的最大速度为20m/s,设汽车所受阻力为车重的0.2倍.(即f=0.2G).如果汽车在运动的初始阶段是以2m/s2的加速度由静止开始做匀

◎ 题目

.质量为2 000kg的汽车在平直公路上行驶,所能达到的最大速度为20m/s,设汽车所受阻力为车重的0.2倍.(即f=0.2G).如果汽车在运动的初始阶段是以2m/s2的加速度由静止开始做匀加速行驶,(g取10m/s2)试求:
(1)汽车的额定功率;
(2)汽车在匀加速行驶时的牵引力;
(3)在3s内汽车牵引力所做的功;
(4)汽车在第3s末的瞬时功率.

◎ 答案

(1)当汽车达到最大速度的时候,汽车的牵引力等于阻力,此时车速为最大速度且匀速,
所以汽车的额定功率P=FV=fV=0.2×2000×10×20W=80Kw;
(2)汽车在匀加速行驶时,
由牛顿第二定律可得 F-f=ma,
所以,F=ma+f=2000×2+0.2×2000×10N=8000N,
(3)设汽车匀加速运动的最大速为v,
由p=Fv得 v=
P
F
=
80000
8000
m/s=10m/s
匀加速运动的时间为 t=
△v
a
=
v-0
a
=5s
因为3s<5s
所以3s末汽车仍做匀加速直线运动,
在3s内汽车汽车的位移是
x=
1
2
at2=
1
2
×2×32=9m,
在3s内汽车牵引力所做的功为,
W=Fx=8000×9J=72000J,
(4)3s末的瞬时速度为,
  v3=at3=6m/s,
所以汽车在第3s末的瞬时功率,
  p3=FV3=48KW.
答:(1)汽车的额定功率是80Kw;
(2)汽车在匀加速行驶时的牵引力是8000N;
(3)在3s内汽车牵引力所做的功是72000J;
(4)汽车在第3s末的瞬时功率是48KW.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“.质量为2000kg的汽车在平直公路上行驶,所能达到的最大速度为20m/s,设汽车所受阻力为车重的0.2倍.(即f=0.2G).如果汽车在运动的初始阶段是以2m/s2的加速度由静止开始做匀…”主要考查了你对  【功】,【平均功率和瞬时功率的区别】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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