Question

一种氢气燃料的汽车，质量为m=2.0×10³kg，发动机的额定功率为80kW，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重0.1倍．若汽车从静止开始匀加速运动，加速度的大小为   a=1.0m/s²，取g=10m/s²，则：
（1）汽车在匀加速阶段的运动时间为

20

s；
（2）整个过程中，汽车的最大行驶速度为

40

m/s．

Answer 1

分析：这题考的知识点是汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动．本题属于恒定加速度启动方式，由于牵引力不变，根据p=Fv可知随着汽车速度的增加，汽车的实际功率在增加，此过程汽车做匀加速运动，当实际功率达到额定功率时，功率不能增加了，要想增加速度，就必须减小牵引力，当牵引力减小到等于阻力时，加速度等于零，速度达到最大值．

解答：解：（1）根据牛顿第二定律得：
F-f=ma
F=ma+f=4000N
匀加速运动的最大速度为：v=

P额

F

=

80000

4000

=20m/s
t=

△v

a

=

20-0

1

=20s
（2）当阻力等于牵引力时，汽车达到最大速度为v_m=

P额

f

=

80000

2000

=40m/s
故答案为：20；40

点评：本题考查的是机车启动的两种方式，即恒定加速度启动和恒定功率启动．要求同学们能对两种启动方式进行动态分析，能画出动态过程的方框图，公式p=Fv，p指实际功率，F表示牵引力，v表示瞬时速度．当牵引力等于阻力时，机车达到最大速度