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    汽车发动机的额定功率为60 kW，汽车的质量为5 t，汽车在水平路面上行驶时，阻力是车重的0.1倍，取G=10 m/s2.

    (1)汽车保持额定功率不变从静止启动后，

    ①汽车所能达到的最大速度是多大?

    ②当汽车的加速度为2 m/s2时速度为多大?

    ③当汽车的速度为6 m/s时加速度为多大?

    (2)若汽车从静止开始保持以0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动，这一过程能维持多长

    时间?

    解析：汽车运动中所受的阻力大小为

        F′=0.1mg=0.1×5×103×10 N=5×103 N.

    (1)汽车保持恒定功率启动时，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零时，速度达到最大.

    ①当a=0时速度最大，所以此时汽车的牵引力为F1=F′=5×103 N

        则汽车的最大速度为

        vm= m/s=12 m/s.

    ②当汽车的加速度为2 m/s2时牵引力为F2，由牛顿第二定律得  F2-F′=ma

        F2=F′+ma=5×103 N+5×103×2 N=1.5×104 N

        汽车的速度为

        v= m/s=4 m/s.

    ③当汽车的速度为6 m/s时牵引力为

        F3= N=1×104 N

        由牛顿第二定律得  F3-F′=ma

        汽车的加速度为

        a= m/s2=1 m/s2.

    (2)当汽车以恒定加速度0.5 m/s2匀加速运动时，汽车的牵引力为F4，由牛顿第二定律得F4-F′=ma

        F4=F′+ma=5×103 N+5×103×0.5 N=7.5×103 N

        汽车匀加速运动时，其功率逐渐增大，当功率增大到等于额定功率时，匀加速运动结束，此时汽车的速度为

         m/s=8 m/s

        则汽车匀加速运动的时间为

        t= s=16 s.

    答案：(1)①12 m/s  ②4 m/s  ③1 m/s2(2)16 s

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    4000
    4000
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    40
    40
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    （1）汽车以额定功率从静止起动后，能达到的最大速度．
    （2）若汽车以0.5m/s2的加速度匀加速起动，其匀加速运动的时间多长．

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