Question

能源短缺和環(huán)境惡化已經(jīng)成為關(guān)系到人類社會(huì)能否持續(xù)發(fā)展的大問(wèn)題．為緩解能源緊張壓力、減少環(huán)境污染，汽車制造商紛紛推出小排量經(jīng)濟(jì)實(shí)用型轎車．某公司研制開(kāi)發(fā)了某型號(hào)小汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為24kW，汽車連同駕乘人員總質(zhì)量為m=2000kg，在水平路面上行駛時(shí)受到恒定的阻力是800N，求：
（1）汽車在額定功率下勻速行駛的速度；
（2）汽車在額定功率下行駛，速度為20m/s時(shí)的加速度．

Answer 1

分析：（1）汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于阻力，根據(jù)P=mv求解速度；
（2）根據(jù)P=mv求出速度為20m/s時(shí)的牽引力，根據(jù)牛頓第二定律求解加速度．

解答：解：（1）汽車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于阻力，F(xiàn)=f=800N
根據(jù)P=Fv解得：v=30m/s
（2）設(shè)當(dāng)速度為20m/s時(shí)的牽引力為F，則
F=

P

v

=

24000

20

N=1200N
根據(jù)牛頓第二定律得：a=

F-f

m

=

1200-800

2000

=0.2m/s²
答：（1）汽車在額定功率下勻速行駛的速度為30m/s；
（2）汽車在額定功率下行駛，速度為20m/s時(shí)的加速度為0.2m/s²．

點(diǎn)評(píng)：本題考查的是機(jī)車啟動(dòng)的兩種方式，即恒定加速度啟動(dòng)和恒定功率啟動(dòng)．要求同學(xué)們能對(duì)兩種啟動(dòng)方式進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，能畫出動(dòng)態(tài)過(guò)程的方框圖，公式p=Fv，p指實(shí)際功率，F(xiàn)表示牽引力，v表示瞬時(shí)速度．