Question

16．質(zhì)量M=2000kg的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為P=120kw，在平直公路上行駛，若汽車(chē)保持額定功率不變從靜止啟動(dòng)后，經(jīng)40s達(dá)到最大速度20m/s，設(shè)汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中阻力恒定不變，求：
（1）汽車(chē)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程阻力6×10³N．
（2）在水平公路上汽車(chē)的速度為10m/s時(shí)，汽車(chē)的加速度3m/s²．

Answer 1

分析 （1）汽車(chē)的加速度為零時(shí)速度最大，此時(shí)汽車(chē)做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)P=Fv和平衡條件結(jié)合求解阻力．
（2）由公式P=Fv求牽引力，由牛頓第二定律求加速度．

解答 解（1）汽車(chē)的加速度為零時(shí)速度最大，則有：F=f
由P=Fv_m得阻力為：f=F=$\frac{P}{{v}_{m}}$=$\frac{120×1{0}^{3}}{20}$=6×10³N
（2）在水平公路上汽車(chē)的速度為10m/s時(shí)，牽引力為：F′=$\frac{P}{v}$=$\frac{120×1{0}^{3}}{10}$=1.2×10⁴N
由牛頓第二定律得：a=$\frac{F′-f}{m}$=$\frac{1.2×1{0}^{4}-6×1{0}^{3}}{2000}$=3m/s²．
故答案為：（1）6×10³N．（2）3m/s²．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵要明確汽車(chē)速度最大的條件：加速度為零，運(yùn)用牛頓第二定律求加速度是基本的思路．