Question

11．如圖，路面水平，路面上有一輛汽車，汽車的質(zhì)量為m，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的額定功率為P，受到阻力f大小恒定，某時(shí)刻汽車由靜止啟動(dòng)．
（1）對汽車進(jìn)行受力分析．
（2）設(shè)某時(shí)刻汽車受到的牽引力為F，則汽車此時(shí)加速度為多少？
（3）發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率為P，汽車受到的牽引力F，此時(shí)汽車的瞬時(shí)速度多大？
（4）求該汽車能加速到的最大速度V．

Answer 1

分析 （1）汽車受重力、支持力、牽引力、阻力作用．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出汽車的加速度．
（3）根據(jù)P=Fv求出汽車的瞬時(shí)速度．
（4）當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，結(jié)合P=fv求出最大速度．

解答 解：（1）汽車的受力分析如圖所示．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，汽車的加速度a=$\frac{F-f}{m}$．
（3）根據(jù)P=Fv得，汽車的瞬時(shí)速度v=$\frac{P}{F}$．
（4）當(dāng)牽引力等于阻力時(shí)，速度最大，根據(jù)P=Fv=fv得，
最大速度v=$\frac{P}{f}$．
答：（1）受力分析如圖所示．
（2）汽車此時(shí)加速度為$\frac{F-f}{m}$．
（3）此時(shí)汽車的瞬時(shí)速度為$\frac{P}{F}$．
（4）汽車能加速到的最大速度為$\frac{P}{f}$．

點(diǎn)評 本題考查了機(jī)車的啟動(dòng)問題，知道功率與牽引力、速度的關(guān)系，知道當(dāng)汽車的加速度為零時(shí)，速度最大．