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汽车质量为2000Kg,发动机的额定功率为80kW,它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s.现在,汽车在公路上由静止开始以2m/s2的加速度做匀加速直线运动,若汽车在运动过程中所受阻力不变,问:
(1)阻力多大?
(2)这个匀加速过程可以维持多长时间?
(3)开始运动后的第3秒末,汽车的瞬时功率为多大?
分析:(1)当速度最大时,牵引力等于阻力,根据P=Fvm=fvm求出阻力的大小.
(2)根据P=Fv求出汽车匀加速直线运动的最大速度,再根据速度时间公式求出匀加速直线运动的时间.
(3)根据牛顿第二定律求出牵引力的大小,以及根据速度时间公式求出3s末的速度,再根据P=Fv求出汽车的瞬时功率.
解答:解:(1)当速度最大时,F=f.
有P=fvm,则f=
P
vm
=
80000
20
N=4000N.
(2)根据牛顿第二定律有:F-f=ma.
则牵引力F=f+ma=4000+2×103×2N=8000N.
所以匀加速运动的最大速度为v=
P
F
=
80000
8000
=10m/s
匀加速直线运动的时间t=
v
a
=
10
2
=5s
所以3s末时汽车还在匀加速运动状态
V3=at3=2×3=6m/s
则3秒末汽车的瞬时功率P=Fv=8000×6W=48000W
答:(1)阻力为4000N;
(2)这个匀加速过程可以维持5s;
(3)开始运动后的第3秒末,汽车的瞬时功率为48000W
点评:解决本题的关键知道发动机功率P=Fv,知道当速度达到最大时,牵引力等于阻力.以及知道以恒定加速度运动在整个过程中的运动情况.
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科目:高中物理 来源: 题型:

额定功率为80kw的汽车沿平直公路行驶的最大速率为20m/s,汽车质量为2000kg,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,当发动机达到额定功率后保持不变.设运动中所受阻力大小不变.试求:
(1)汽车在第2s末的功率是多少;
(2)汽车做匀加速直线运动的时间是多长;
(3)汽车的速度为16m/s汽车运动的加速度.

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(1) 汽车所受阻力多大?
(2) 3s末汽车的瞬时功率多大?
(3)汽车维持匀加速运动的时间多长?

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(1) 汽车所受阻力多大?

(2) 3s末汽车的瞬时功率多大?

(3)汽车维持匀加速运动的时间多长?

 

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(1)阻力多大?
(2)这个匀加速过程可以维持多长时间?
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