Question

20．某种型号的轿车，其部分配置参数如下表所示．若该轿车行驶过程中所受摩擦阻力大小始终不变．求：

净重（kg）	1540
水平直线路面最高车速（km/h）	216
额定功率（kW）	120

（1）若轿车在水平直线路面上以最高车速匀速行驶时，发动机功率是额定功率，此时牵引力多大？
（2）在某次官方测试中，一位质量m=60kg的驾驶员驾驶该轿车，在上述水平直线路面上以额定功率将车速由零提高到108km/h，用时9s，则该车在此加速过程中行驶的距离为多少？

Answer 1

分析 （1）当牵引力等于阻力时，速度达到最大；
（2）根据动能定理求得通过的位移

解答 解：
（1）已知最高车速v_m=216km/h=60m/s．设牵引力为F，则
P=Fv_m
解得       $F=\frac{P}{{v}_{m}}=\frac{120000}{60}N=2000N$
（2）设轿车行驶过程中所受摩擦阻力大小为f，轿车净质量为M，驾驶员质量为m，在水平直线路面上以额定功率将车速由零提高到v=30m/s，用时t=9s，在此加速过程中行驶的距离为s，则
f=F        
$Pt-fs=\frac{1}{2}（M+m）{v}^{2}$
解得          s=180m     
答：（1）发动机功率是额定功率，此时牵引力2000N
（2）该车在此加速过程中行驶的距离为180m

点评 解决本题的关键知道轿车以恒定功率启动，是一个变加速运动过程，不能通过动力学知识求解位移，只能抓住功率不变，结合动能定理进行求解