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额定功率为80kW的汽车,在某平直的公路上行驶的最大速度为20m/s,汽车的质量m=2×103kg,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动过程中阻力不变.
求:(1)汽车所受的恒定阻力是多大?
(2)匀加速直线运动的时间是多少?
(3)匀加速直线运动中,汽车的牵引力做得功是多少?
分析:(1)当牵引力等于阻力时,速度最大,根据P=Fvm=fvm求出汽车所受的阻力.
(2)当匀加速运动速度达到最大时,功率达到额定功率,根据牛顿第二定律求出匀加速直线运动的牵引力,从而得出匀加速直线运动的最大速度,根据匀变速直线运动的速度时间公式求出匀加速运动的时间.
(3)先根据匀加速直线运动位移公式求出匀加速运动的位移,根据W=Fs求解牵引力做的功.
解答:解:(1)当牵引力等于阻力时,速度最大,则有:P=FVm
f=
P
vm
=4×103N
(2)在匀加速过程中,由牛顿第二定律
F-f=ma
F=f+ma=8×103N
设当匀加速运动结束时的速度为v1
V1=
P
F
=10m/s
t=
v1
a
=5s
(3)匀加速运动的位移为s,则
s=
1
2
at2=25m
所以牵引力做的功为:W=Fs=2×105J
答:(1)汽车所受的恒定阻力是4×103N;
(2)匀加速直线运动的时间是5s;
(3)匀加速直线运动中,汽车的牵引力做得功是2×105J.
点评:解决本题的关键知道当牵引力等于阻力时,速度最大,最终做匀速直线运动.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

额定功率为80kw的汽车,在某平直公路上行驶的最大速度为20m/s,汽车的质量为m=2000kg.如果汽车从静止开始作匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动过程中阻力不变.则(1)汽车所受恒定阻力为
4000
4000
N,(2)3秒末汽车的瞬时功率
48000
48000
W,(3)匀加速运动的时间为
5
5
S.

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科目:高中物理 来源: 题型:

质量为2000kg 额定功率为80kw 的汽车,在平直的公路上行驶时的最大速度为20m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2,运动中的阻力不变,求:
(1)汽车所受阻力的大小;     
(2)起初做匀加速运动的时间;
(3)3s末汽车的瞬时功率;     
(4)汽车在匀加速过程中牵引力所做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:

额定功率为80kW的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度是20m/s,汽车的质量是2t,如果汽车从静止开始以额定功率运动,设运动过程中阻力不变.求:
(1)汽车受到的阻力大小;
(2)汽车速度为10m/s时的加速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度是20m/s.汽车的质量为2t,如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小是2m/s2,运动过程中阻力不变.求:
(1)汽车维持匀加速运动的时间是多少?
(2)5s内汽车阻力所做的功?

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额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时,其最大速度可达20m/s,汽车的质量为2t.如果汽车从静止开始作匀加速运动,设运动中阻力不变,加速度为2m/s2,求:
(1)汽车所受的阻力.
(2)这个匀加速过程能维持的时间.

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