Question

5．汽車發(fā)動機額定功率為P₀=60kW，汽車質(zhì)量為m=5.0×10³kg，汽車在水平路面行駛時，受到的阻力大小是車重的0.1倍，現(xiàn)汽車保持額定功率從靜止出發(fā)，取重力加速度g=10m/s²，試求：
（1）汽車能達到的最大速度Vm是多少？
（2）汽車速度達到V₁=10m/s時，加速度多大？

Answer 1

分析 （1）當汽車達到最大速度時，處于受力平衡狀態(tài)，汽車的牽引力和阻力大小相等，由P=Fv=fv_m可以求得最大速度．
（2）首先要求出速度為10m/s時汽車的牽引力的大小，再由牛頓第二定律可以求得此時加速度的大小．

解答 解：（1）當汽車發(fā)動機達到額定功率并做勻速運動時，汽車達到最大速度，此時發(fā)動機牽引力為：
F=f₁=kmg=0.1×5×10³×10=5×10³ N，
則有：v_m=$\frac{P}{f}=\frac{60000}{5000}m/s=12m/s$，
（2）當速度10m/s時，汽車的牽引力為：$F′=\frac{P}{v′}=\frac{60000}{10}N=6000N$，
根據(jù)牛頓第二定律得：
$a=\frac{F-f}{m}=\frac{6000-5000}{5000}m/{s}^{2}=0.2m/{s}^{2}$
答：（1）汽車行駛的最大速度為12m/s；
（2）速度10m/s時汽車的加速度為0.2m/s

點評 本題考查的是汽車的啟動方式，對于汽車的兩種啟動方式，恒定加速度啟動和恒定功率啟動，對于每種啟動方式的汽車運動的過程一定要熟悉