Question

16．质量为4×10³kg的汽车，发动机额定功率为80kW，在水平公路上最大行驶速度可达25m/s，现保持额定功率不变在水平公路上从静止开始启动做直线运动，当汽车速度达到10m/s时，汽车的加速度大小为1.2m/s²；汽车保持额定功率不变行驶1小时，则汽车发动机做功为2.88×10⁸J．

Answer 1

分析 根据汽车发动机的额定功率和最大速度，结合P=fv_m求出阻力的大小，根据P=Fv求出牵引力，结合牛顿第二定律求出加速度．根据W=Pt求出发动机做功的大小．

解答 解：根据P=fv_m得，阻力的大小f=$\frac{P}{{v}_{m}}=\frac{80000}{25}N=3200N$，
当速度v=10m/s时，牵引力F=$\frac{P}{v}=\frac{80000}{10}N=8000N$，
根据牛顿第二定律得，汽车的加速度a=$\frac{F-f}{m}=\frac{8000-3200}{4000}m/{s}^{2}=1.2m/{s}^{2}$．
汽车发动机做功W=Pt=80000×3600J=2.88×10⁸J．
故答案为：1.2，2.88×10⁸J．

点评 本题考查了机车的启动问题，知道发动机功率与牵引力、速度的关系，知道当牵引力等于阻力时，速度最大．