一輛汽車(chē)的質(zhì)量是1×105 kg，該車(chē)從靜止開(kāi)始以恒定的功率在平直公路上行駛，經(jīng)過(guò)40 s前進(jìn)400 m，速度達(dá)到最大值.如果車(chē)受到的阻力始終是車(chē)重的，問(wèn)：車(chē)的最大速度是多少？

解析：汽車(chē)行駛過(guò)程中，牽引力與阻力的總功等于汽車(chē)動(dòng)能的變化.我們知道車(chē)速最大時(shí)，牽引力與阻力相等，則牽引力功率等于最大速度與阻力之積，其牽引力的功等于最大速度、阻力以及時(shí)間三者之積；阻力已知，位移已知，則阻力的功等于阻力與位移之積.據(jù)此我們可以依據(jù)動(dòng)能定理列式，解方程得出最大速度.

作用在汽車(chē)水平方向的力有牽引力和阻力，設(shè)牽引力所做的功為WF，摩擦力所做的功為Wf，根據(jù)動(dòng)能定理有WF-Wf=

由于阻力恒定，因此有Wf=Ffs

而牽引力做的功WF=Pt，又vm=,Ff=kmg

聯(lián)立以上各式可解得：kgvmt-kgs=vm2

將k=0.05,g=10 m/s2,t=40 s,s=400 m代入上式，并整理得：vm2-40vm+400=0

解得車(chē)的最大速度：vm=20 m/s.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

一輛汽車(chē)的質(zhì)量是5×103kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車(chē)所受阻力恒為2000N，如果汽車(chē)從靜止開(kāi)始以2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，功率達(dá)到最大后汽車(chē)又以額定功率運(yùn)動(dòng)了一段距離達(dá)到了最大速度，在整個(gè)過(guò)程中汽車(chē)運(yùn)動(dòng)了100m．下面是甲、乙兩位同學(xué)關(guān)于此過(guò)程中汽車(chē)牽引力做功的解法：
甲同學(xué)的解法：t=
2s
a
=
2×100
2
s=10s①
W=Pt=6×104×10J=6×105J    ②
乙同學(xué)的解法：F=ma+f=5×103×2+2000=1.2×104N    ③
W=Fs=1.2×104×100J=1.2×106J    ④
請(qǐng)對(duì)上述兩位同學(xué)的解法做出評(píng)價(jià)并說(shuō)明理由．若你認(rèn)為兩同學(xué)的解法都不正確，請(qǐng)給出你的解法．

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科目：高中物理 來(lái)源：學(xué)習(xí)高手必修二物理人教版 人教版 題型：038

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