Question

1．下表列出了某種型號轎車的部分數(shù)據(jù)，試根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題：
××型轎車（部分數(shù)據(jù)）

長/mm×寬/mm×高/mm	4871×1835×1460
凈重/kg	1500
傳動系統(tǒng)	前輪驅動與擋變速
發(fā)動機型式	直列4缸
發(fā)動機排量（L）	2.2
最高時速（km/h）	252
0～108km/h的加速時間（s）	10
額定功率（Kw）	140

①表格右圖為轎車中用于改變車速的排擋．手推變速桿到達不同擋位，可獲得不同的運行速度，從“1～5”逐擋速度增大，R是倒車擋．試問轎車要以最大動力上坡，變速桿應推至哪一擋？并說明理由．
②該車以額定功率和最高速度運行時，轎車的牽引力為多大？
③若汽車額定功率行駛，當汽車的速度為20m/s時，求汽車此時的加速度？

Answer 1

分析 ①根據(jù)P=Fv知，功率一定，牽引力與速度成反比，要以最大動力上坡，需減小速度；
②根據(jù)最大速度，結合額定功率，求出汽車牽引力的大小．
③汽車以最大速度行駛時，阻力等于牽引力，根據(jù)P=Fv求出速度為20m/s時的牽引力，結合牛頓第二定律求出汽車的加速度．

解答 解：①由P=F_牽v可知，當功率一定時，汽車牽引力與速度成反比，當轎車要以最大動力上坡，應減小速度，變速桿應推至1擋；
②根據(jù)${F_牽}=\frac{P}{{{v_{max}}}}$得，
252 km/h=70 m/s
解得：F_牽=2000N．
③f=F_牽=2000N，
當速度為20m/s時，${F}_{牽}′=\frac{P}{v}=\frac{140000}{20}N=7000N$，
根據(jù)牛頓第二定律得，加速度a=$\frac{{F}_{牽}′-f}{m}=\frac{7000-2000}{1500}=\frac{10}{3}m/{s}^{2}$．
答：①轎車要以最大動力上坡，變速桿應推至1擋，因為由P=F_牽v可知，當功率一定時，汽車牽引力與速度成反比．
②該車以額定功率和最高速度運行時，轎車的牽引力為2000N．
③汽車此時的加速度為$\frac{10}{3}m/{s}^{2}$．

點評 解決本題的關鍵掌握功率與牽引力的關系，知道在水平公路上行駛時，當加速度為零時，速度最大．