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    16．质量为m=3t的汽车在平直公路上由静止开始做加速度为a=1m/s2匀加速直线运动，经过t1=10s时间发动机的功率恰好等于额定功率P=60kW，此后发动机始终在额定功率下工作，汽车先加速度后匀速，汽车受到的阻力保持不变，从开始运动经过位移s=100m后，汽车做匀速直线运动．求：
    （1）匀加速运动时汽车达到的最大速度v1和匀加速运动时汽车的牵引力F；
    （2）汽车受到的阻力f和汽车匀速运动的速度vm；
    （3）汽车从达到额定功率到匀速运动所需要的时间t2．

    分析 （1）对汽车运动过程进行分析，运用速度关系公式求出匀加速的最大速度；再运用功率和速度关系公式求出牵引力；
    （2）清楚汽车的运动过程，知道哪一段是匀加速运动，由牛顿第二定律得出牵引力，再由f=$\frac{{P}_{额}}{{v}_{m}}$公式求出最大速度；
    （3）根据动能定理，结合W=Pt公式，从而即可求解．

    解答 解：（1）根据速度公式，则有：v1=at1=1×10=10m/s；
    且发生位移s1=$\frac{1}{2}a{t}_{1}^{2}$=$\frac{1}{2}×1×1{0}^{2}$m=50m；
    由静止开始做经过t1=10s时间发动机的功率恰好等于额定功率，
    根据Fv1=P额，因此F=$\frac{{P}_{额}}{{v}_{1}}$=$\frac{60×1{0}^{3}}{10}$N=6×103N；
    （2）根据牛顿第二定律，则有：F-f=ma，
    解得：f=F-ma=6×103N-3×103×1N=3×103N
    根据f=$\frac{{P}_{额}}{{v}_{m}}$公式得：
    vm=$\frac{{P}_{额}}{f}$=$\frac{60×1{0}^{3}}{3×1{0}^{3}}$=20m/s．
    （3）根据动能定理，结合W=Pt，
    则有：Pt2-fs′=$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{1}^{2}$
    解得：t2=10s
    答：（1）匀加速运动时汽车达到的最大速度10m/s和匀加速运动时汽车的牵引力6×103N；
    （2）汽车受到的阻力3×103N和汽车匀速运动的速度20m/s；
    （3）汽车从达到额定功率到匀速运动所需要的时间10s．

    点评 考查物体先在牵引力不变情况下，做匀加速度运动，再在功率恒定下，再做变加速，最后做匀速直线运动，掌握牛顿第二定律与运动学公式的应用，理解动能定理表达式的内容，要注意P=Fv，及W=Pt的使用．
    同时了解研究对象的运动过程是解决问题的前提，根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题．
    做题目可以去尝试运用某一物理规律，如果不能解决再换用其他的，做完可以去总结．

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