Question

美國(guó)通用汽車公司推出的“氫氣Ⅰ型”汽車是一種使用燃料電池驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)汽車，它用氫氣和氧氣直接反應(yīng)，其生成物只有水，因此對(duì)環(huán)境沒(méi)有污染．若該車質(zhì)量為1.5×10³kg，額定功率為60kW，汽車水平行駛中所受阻力大小等于車重的0.1倍，g取l0m/s²．求：
（1）當(dāng)它以額定功率沿水平道路行駛時(shí)的最大速度；
（2）當(dāng)它以額定功率從靜止開始沿水平道路行駛，速度增加到20m/s時(shí)汽車的加速度．

Answer 1

【答案】分析：（1）當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度達(dá)到最大．
（2）根據(jù)F=求出此時(shí)的牽引力，再根據(jù)牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度．
解答：解：（1）汽車以額定功率行駛時(shí)有 P=Fv
汽車達(dá)到最大速度以后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有：牽引力 F=f=0.1mg 
最大速度（m/s）
（2）設(shè)汽車速度達(dá)到v′=20m/s時(shí)的牽引力為F′，
則有P=F′v′
代入數(shù)據(jù)得：F′=3000N 
由牛頓第二定律F'-f=ma得
代入數(shù)據(jù)得：a=1m/s²
答：（1）當(dāng)它以額定功率沿水平道路行駛時(shí)的最大速度為40m/s；
（2）當(dāng)它以額定功率從靜止開始沿水平道路行駛，速度增加到20m/s時(shí)汽車的加速度為1m/s²．
點(diǎn)評(píng)：解決本題的關(guān)鍵知道以恒定功率運(yùn)動(dòng)，做加速度減小的加速度運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度等于0時(shí)，速度最大．