Question

【題目】質(zhì)量為4t的汽車，發(fā)動機的最大輸出功率為60kW，當它在水平路面上行駛時，所受阻力為車重的0.1倍．則
（1）汽車能達到的最大速度為多少？
（2）汽車的速度達到12m/s時的加速度是多少？
（3）若汽車啟動后保持0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，這個運動能保持多長時間？（g取 ）

Answer 1

【答案】
（1）當汽車速度最大時，牽引力等于阻力，F(xiàn)=f

此時：

（2）汽車功率恒定，由P=Fv得 ，

根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma

解得：

（3）當加速度為 運動，根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-f=ma，

得

由于牽引力不變，速度增大，根據(jù)P=Fv知，汽車的功率增大．

勻加速直線運動的最大速度為：

則勻加速的時間為

【解析】解答：：（1）當汽車速度最大時，牽引力等于阻力，F=f
此時： （2）汽車功率恒定，由P=Fv得 ，
根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma
解得： （3）當加速度為 運動，根據(jù)牛頓第二定律得，F-f=ma ，
得
由于牽引力不變，速度增大，根據(jù)P=Fv知，汽車的功率增大．
勻加速直線運動的最大速度為：
則勻加速的時間為 ．
分析：（1）當阻力等于牽引力時，汽車速度最大，根據(jù) 即可求出汽車最大速度．（2）根據(jù)P=Fv求出此時汽車牽引力，然后根據(jù)牛頓第二定律求的加速度．（3）根據(jù)牛頓第二定律求出汽車的牽引力，根據(jù)P=Fv求出汽車功率的變化，當功率達到最大功率時，勻加速直線運動達到最大速度，根據(jù)勻變速直線運動的速度時間公式，結(jié)合P=Fv求出勻加速直線運動的時間．
【考點精析】通過靈活運用電功率和電功，掌握電流做功的實質(zhì)是電場力對電荷做功.電場力對電荷做功，電荷的電勢能減少，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.因此電功W=qU=UIt，這是計算電功普遍適用的公式. ? 單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率，P=W/t=UI，這是計算電功率普遍適用的公式即可以解答此題．