Question

【题目】额定功率为80KW的汽车在平直的公路上行驶，其最大速度可达到20m/s，汽车的质量为2t。如果从静止开始做匀加速运动，设运动中阻力不变，加速度为2m/s2，求：

（1）汽车所受的阻力，

（2）这个匀加速过程能维持多长时间？

（3）第三秒末汽车的瞬时功率；

（4）汽车做匀加速过程中，发动机做的功；

Answer 1

【答案】.(1) (2)5s (3)48kw (4)J

【解析】

（1）当汽车达最大速度时，加速度为零，牵引力的大小等于阻力的大小，即

（2）设汽车做匀加速运动时，需要的牵引力为F1，有F1=f+ma=8×103N
汽车做匀加速运动时，牵引力恒定，随着车速的增大，汽车的输出功率增大，当输出功率等于额定功率时的速度是汽车做匀加速运动的最大速度，设为v1，有

v1＝m/s＝10m/s
根据运动学公式，汽车维持匀加速运动的时间为

（3）假设3s末汽车仍然匀加速，则此时的瞬时速度为v3=at=6m/s
P3=F1v3=8×103N×6m/s=48kW＜80kw
汽车在3s末的瞬时功率为48kW

（4）匀加速过程的位移：

发动机做的功：