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汽车质量为m=5000kg,额定功率为P=90kW,所受阻力恒定,大小为10000N,由静止起以a=2m/s2加速度做匀加速运动,求:
(1)汽车能匀加速运动多长时间?
(2)此后若保持功率不变运动t=10s速度达到最大,求这10s内汽车驶过多远?
分析:(1)汽车做匀加速运动过程中,当汽车的实际功率达到额定功率时,匀加速运动结束,根据牛顿第二定律求出加速度,由P=Fv求出匀加速运动的末速度,由v=at公式求解匀加速运动的时间;
(2)当牵引力等于阻力时,速度最大,根据P=Fv求出最大速度,再根据动能定理求出10s内汽车驶的距离.
解答:解:(1)根据牛顿第二定律得:
F-Ff=ma    
解得:F=Ff+ma=10000+5000×2=20000N
匀加速运动的末速度v1=
P
F
=
90000
20000
=4.5m/s
则匀加速运动的时间t1=
v1
a
=
4.5
2
=2.25s
(2)当牵引力等于阻力时,速度最大,则vm=
P
Ff
=
90000
10000
=9
m/s
根据动能定理W=△Ek
即Pt-Ffl=
1
2
mvm2-
1
2
mv12 
解得:l=74.8m
答:(1)汽车能匀加速运动2.25s;
(2)此后若保持功率不变运动t=10s速度达到最大,这10s内汽车驶过74.8m的距离.
点评:本题是交通工具的启动问题,关键抓住两点:一是汽车运动过程的分析;二是两个临界条件:匀加速运动结束和速度最大的条件.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

人类的陆上运输经历了从马车到蒸汽机车,再到内燃机车的演变过程。今天,我们已拥有汽车、火车、飞机等快速交通工具。

1.汽车、火车、飞机在行驶中都会因某些因素而影响其速度,所以高速运行的交通工具的头部一般呈流线型,主要是为了减少____________。

2.某汽车的部分参数如下表,请根据表中数据完成表的其他部分。

整车行驶质量1 500 kg

最大功率92 kW

加速性能

0—108 km/h(即30 m/s)所需时间

平均加速度

11 s

          m/s2

制动性能

车辆以36 km/h(即10 m/s)行驶时的制动距离

制动过程中所受合外力

6.5 m

            N

3.生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆,这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现,无线电波也具有这种效应。图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线电波,并接收被车辆反射的无线电波。由于车辆的运动,接收的无线电波频率与发出时不同,利用频率差f接收-f发出就能计算出车辆的速度。已知发出和接收的频率间关系为f接收=(1+)f发出,式中c是真空中的光速,若f发出=2×109 Hz,f接收-f发出=400 Hz,可知被测车辆的速度大小为_______________m/s。

4.有一个小实验:当向两片竖直放置的纸片的中间吹气时,会发现两个小纸片不但不分离,反而靠拢了。这一现象告诉我们,流体运动部分产生的压强要比它周围静止部分产生的压强小。也可以概括为流速大,压强小,流速小,压强大。飞机上天就是由于机翼上下空气流速不同造成的压力差所致。F1赛车在尾部都装有尾翼板,其作用是(    )

A.减小摩擦            B.抵消升力            C.减小阻力            D.升高重心

5.电动车所需能量由它所携带的蓄电池供给。下图为某类电动车与汽油车性能的比较。通常车用电动机的质量是汽油机的4倍或5倍。为促进电动车的推广使用,在技术上主要应对电动车的_________、________等部件加以改进。

                

每千克蓄能物质所储存的能量         储存能量转化为动能的百分比        充一次电或一箱油能行驶的距离

 

给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站。一般发电站燃烧燃料所释放出来的能量仅30%转化为电能,在向用户输送及充电过程中又损失了20%,这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为____________%。

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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

人类的陆上运输经历了从马车到蒸汽机车,再到内燃机车的演变过程。今天,我们已拥有汽车、火车、飞机等快速交通工具。

1.汽车、火车、飞机在行驶中都会因某些因素而影响其速度,所以高速运行的交通工具的头部一般呈流线型,主要是为了减少_______________。

2.某汽车的部分参数如下表,请根据表中数据完成表的其他部分。

整车行驶质量1 500 kg

最大功率92 kW

加速性能

0—108 km/h(即30 m/s)所需时间

平均加速度

11 s

m/s2

制动性能

车辆以36 km/h(即10 m/s)行驶时的制动距离

制动过程中所受合外力

6.5 m

N

3.生活中经常用“呼啸而来”形容正在驶近的车辆,这是声波在传播过程中对接收者而言频率发生变化的表现,无线电波也具有这种效应。图中的测速雷达正在向一辆接近的车辆发出无线电波,并接收被车辆反射的无线电波。由于车辆的运动,接收的无线电波频率与发出时不同,利用频率差f接收-f发出就能计算出车辆的速度。已知发出和接收的频率间关系为f接收=(1+)f发出,式中c是真空中的光速,若f发出=2×109 Hz,f接收-f发出=400 Hz,可知被测车辆的速度大小为____________________m/s。

4.有一个小实验:当向两片竖直放置的纸片的中间吹气时,会发现两个小纸片不但不分离,反而靠拢了。这一现象告诉我们,流体运动部分产生的压强要比它周围静止部分产生的压强小。也可以概括为流速大,压强小,流速小,压强大。飞机上天就是由于机翼上下空气流速不同造成的压力差所致。F1赛车在尾部都装有尾翼板,其作用是(    )

A.减小摩擦          B.抵消升力            C.减小阻力            D.升高重心

5.电动车所需能量由它所携带的蓄电池供给。下图为某类电动车与汽油车性能的比较。通常车用电动机的质量是汽油机的4倍或5倍。为促进电动车的推广使用,在技术上主要应对电动车的_________________、__________________等部件加以改进。

          

每千克蓄能物质所储存的能量     储存能量转化为动能的百分比

充一次电或一箱油能行驶的距离

    给电动车蓄电池充电的能量实际上来自于发电站。一般发电站燃烧燃料所释放出来的能量仅30%转化为电能,在向用户输送及充电过程中又损失了20%,这意味着使用电动车时能量转化的总效率约为__________________%。

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科目:高中物理 来源: 题型:

汽车速度计是显示汽车瞬时速度的仪表。一辆质量为l000 kg的轿车,其行驶过程中,在20 s的时间内速度计示数从0增加到72 km/h(即20 m/s)。假定此过程中轿车做匀加速直线运动,受到的阻力恒为500 N。求轿车在此过程中所受牵引力的大小。

 

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科目:高中物理 来源:2015届浙江省慈溪市高二上期中联考物理试卷(解析版) 题型:计算题

如图所示,2009年国庆群众游行队伍中的国徽彩车,不仅气势磅礴而且还是一辆电动车,充一次电可以走100公里左右.假设这辆电动彩车总质量为6.75×103 kg,当它匀速通过天安门前500 m的检阅区域时用时250 s,驱动电机的输入电流I=10 A,电压为300 V,电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍.g取10 m/s2,不计摩擦,只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量,求:

 

(1)驱动电机的输入功率;

(2)电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率;

(3)驱动电机的内阻和机械效率.

 

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