字典翻译 问答 初中 物理 汽车的质量为2000千克,发动机的额定功率为80KW,其在公路上最大速度可达20米每秒,让汽车在公路上由静止开始以2米每秒平方的加速度做匀加速直线运动,若汽车所受的阻力恒定,求1、汽车所受
问题标题:
汽车的质量为2000千克,发动机的额定功率为80KW,其在公路上最大速度可达20米每秒,让汽车在公路上由静止开始以2米每秒平方的加速度做匀加速直线运动,若汽车所受的阻力恒定,求1、汽车所受
问题描述:

汽车的质量为2000千克,发动机的额定功率为80KW,其在公路上最大速度可达20米每秒,让汽车在公路上由静止开始以2米每秒平方的加速度做匀加速直线运动,若汽车所受的阻力恒定,求1、汽车所受阻力多大?2、这个匀加速时间能持续多长时间?3、开始运动后3秒末,汽车发动机的瞬时功率为多大?〔请写解答过程并说明为什么〕

丘威回答:
  此题属于机车启动问题,这类问题分为两种情况:第一种是以恒定功率启动,第二种是以恒定的加速度启动.本题属于第二种,即开始时随着汽车的速度越来越大,在牵引力不变的情况下,由公式P=FV知,功率越来越大,当功率达到额定功率后就不再增大,这以后功率保持额定功率不变,速度继续增大而牵引力越来越小,从而加速度越来越小当加速度减少为零时,速度达到最大值并且不再增大,这以后保持这个速度做匀速运动.所以汽车在整个运动过程中速度达到最大时,牵引力与阻力大小相等.   (1)匀速运动时F=f,又Pe=FVm所以阻力f=Pe/Vm=80000/20N=4000N   (2)由牛顿第二定律F-f=Ma得匀加速阶段的牵引力为F=f+Ma=8000N   因为P=Fv所以在匀加速阶段,汽车的功率随着速度的增大而增大,增大到额定功率时就不再增大,所以在匀加速阶段的最后一瞬间,其速度V=Pe/F=10m/s   由匀加速运动的公式a=(V-0)/t得t=V/a=5s   (3)由第(2)问知匀加速过程持续了5s,所以开始后3s仍然在匀加速过程中   从而,第3s时的速度V'=at'=2*3m/s=6m/s   此时的瞬时功率P=FV'=8000*6W=48000W=48KW   物理公式好难打啊,这里说明下:Pe表示额定功率,Vm表示整个过程中的最大速度,*表示乘号
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