Question

【题目】质量为4t的汽车，发动机的最大输出功率为60kW，当它在水平路面上行驶时，所受阻力为车重的0.1倍．则
（1）汽车能达到的最大速度为多少？
（2）汽车的速度达到12m/s时的加速度是多少？
（3）若汽车启动后保持0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，这个运动能保持多长时间？（g取 ）

Answer 1

【答案】
（1）当汽车速度最大时，牵引力等于阻力，F=f

此时：

（2）汽车功率恒定，由P=Fv得 ，

根据牛顿第二定律得：F-f=ma

解得：

（3）当加速度为 运动，根据牛顿第二定律得，F-f=ma，

得

由于牵引力不变，速度增大，根据P=Fv知，汽车的功率增大．

匀加速直线运动的最大速度为：

则匀加速的时间为

【解析】解答：：（1）当汽车速度最大时，牵引力等于阻力，F=f
此时： （2）汽车功率恒定，由P=Fv得 ，
根据牛顿第二定律得：F-f=ma
解得： （3）当加速度为 运动，根据牛顿第二定律得，F-f=ma ，
得
由于牵引力不变，速度增大，根据P=Fv知，汽车的功率增大．
匀加速直线运动的最大速度为：
则匀加速的时间为 ．
分析：（1）当阻力等于牵引力时，汽车速度最大，根据 即可求出汽车最大速度．（2）根据P=Fv求出此时汽车牵引力，然后根据牛顿第二定律求的加速度．（3）根据牛顿第二定律求出汽车的牵引力，根据P=Fv求出汽车功率的变化，当功率达到最大功率时，匀加速直线运动达到最大速度，根据匀变速直线运动的速度时间公式，结合P=Fv求出匀加速直线运动的时间．
【考点精析】通过灵活运用电功率和电功，掌握电流做功的实质是电场力对电荷做功.电场力对电荷做功，电荷的电势能减少，电势能转化为其他形式的能.因此电功W=qU=UIt，这是计算电功普遍适用的公式. ? 单位时间内电流做的功叫电功率，P=W/t=UI，这是计算电功率普遍适用的公式即可以解答此题．