Question

【題目】質(zhì)量為4t的汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)的最大輸出功率為60kW，當(dāng)它在水平路面上行駛時(shí)，所受阻力為車重的0.1倍．則
（1）汽車能達(dá)到的最大速度為多少？
（2）汽車的速度達(dá)到12m/s時(shí)的加速度是多少？
（3）若汽車啟動(dòng)后保持0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)能保持多長時(shí)間？（g取 ）

Answer 1

【答案】
（1）當(dāng)汽車速度最大時(shí)，牽引力等于阻力，F(xiàn)=f

此時(shí)：

（2）汽車功率恒定，由P=Fv得 ，

根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma

解得：

（3）當(dāng)加速度為 運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-f=ma，

得

由于牽引力不變，速度增大，根據(jù)P=Fv知，汽車的功率增大．

勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大速度為：

則勻加速的時(shí)間為

【解析】解答：：（1）當(dāng)汽車速度最大時(shí)，牽引力等于阻力，F=f
此時(shí)： （2）汽車功率恒定，由P=Fv得 ，
根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma
解得： （3）當(dāng)加速度為 運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律得，F-f=ma ，
得
由于牽引力不變，速度增大，根據(jù)P=Fv知，汽車的功率增大．
勻加速直線運(yùn)動(dòng)的最大速度為：
則勻加速的時(shí)間為 ．
分析：（1）當(dāng)阻力等于牽引力時(shí)，汽車速度最大，根據(jù) 即可求出汽車最大速度．（2）根據(jù)P=Fv求出此時(shí)汽車牽引力，然后根據(jù)牛頓第二定律求的加速度．（3）根據(jù)牛頓第二定律求出汽車的牽引力，根據(jù)P=Fv求出汽車功率的變化，當(dāng)功率達(dá)到最大功率時(shí)，勻加速直線運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大速度，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式，結(jié)合P=Fv求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用電功率和電功，掌握電流做功的實(shí)質(zhì)是電場力對(duì)電荷做功.電場力對(duì)電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計(jì)算電功普遍適用的公式. ? 單位時(shí)間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計(jì)算電功率普遍適用的公式即可以解答此題．