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一辆汽车在平直的高速公路上行驶,已知该车发动机的额定功率为110 kW.若汽车以额定功率启动,在运动中所受的阻力为1 900 N,求该车行驶的最大速度.

解析:汽车在行驶过程中受到重力G、地面支持力FN、牵引力F和阻力Fμ共四个力的作用.其中汽车牵引力F的功率就是发动机的功率P,根据功率与力和速度的关系可得:F=.刚开始启动时,汽车速度较小,牵引力F较大,这时的牵引力F大于受到的阻力Fu,根据牛顿第二定律F-Fu=ma,所以在这段时间内汽车做加速运动,速度不断增大;而根据F=,速度v的增大又导致牵引力F减小,从而使汽车的加速度a减小.但是汽车的速度还在继续增大;当牵引力F减小到与阻力Fu大小相等时,汽车运动的加速度为零,此后,汽车不再加速,而是保持这时已经达到的速度做匀速运动,这个速度也就是汽车的最大行驶速度.由此可知,当汽车运动的加速度为零时,速度最大,所以有-Fu=0,vm= m/s≈57.9 m/s=208 km/h.

答案:208 km/h

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

在平直的高速公路上,一辆汽车正以28m/s的速度匀速行驶,因前方出现紧急情况,司机立即刹车,直到汽车停下.已知汽车的质量为3.0×103kg,刹车时汽车所受的阻力大小为2.4×104N,求:
(1)刹车时汽车的加速度大小;
(2)从开始刹车到最终停下,汽车运动的时间;
(3)从开始刹车到最终停下,汽车前进的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在平直的高速公路上,一辆汽车正以32m/s的速度匀速行驶,因前方出现事故,司机立即刹车,直到汽车停下.已知汽车的质量为1.5×103kg,刹车时汽车所受的阻力为1.2×104N,求:
(1)刹车时汽车的加速度;
(2)从开始刹车到最终停下,汽车前进的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在平直的高速公路上,一辆汽车正以32m/s的速度匀速行驶,因前方出现事故,司机立即刹车,直到汽车停下,已知汽车的质量为1.5×103kg,刹车时汽车所受的阻力为1.2×104N,求:
(1)刹车时汽车的加速度;
(2)从开始刹车到最终停下,汽车运动的时间;
(3)从开始刹车到最终停下,汽车前进的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在平直的高速公路上,一辆汽车以32m/s的速度匀速行使,因前方发生事故,司机立即刹车,直到汽车停下,已知汽车的质量为1.5×103Kg,刹车时汽车受到的阻力为1.2×104N.求:
(1)刹车后汽车运动的加速度大小;
(2)汽车在2s内的位移;
(3)汽车在6s内的位移.

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科目:高中物理 来源: 题型:

在平直的高速公路上,一辆汽车以108km/h的速度做匀速直线运动.突然,驾驶员发现前方75m处有一大堆由于下雨而塌方的泥土,驾驶员立即开始紧急制动(即汽车的驱动轮停止转动).若要避免车祸事故的发生,该车的驱动轮与地面的动摩擦因数至少为多少?(g=10m/s2 )

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