Question

汽车质量为2000Kg，发动机的额定功率为80kW，它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s．现在，汽车在公路上由静止

Answer 1

解题思路：（1）当速度最大时，牵引力等于阻力，根据P=Fv_m=fv_m求出阻力的大小．

（2）根据P=Fv求出汽车匀加速直线运动的最大速度，再根据速度时间公式求出匀加速直线运动的时间．

（3）根据牛顿第二定律求出牵引力的大小，以及根据速度时间公式求出3s末的速度，再根据P=Fv求出汽车的瞬时功率．

（1）当速度最大时，F=f．

有P=fv_m，则f=[P

vm=

80000/20]N=4000N．

（2）根据牛顿第二定律有：F-f=ma．

则牵引力F=f+ma=4000+2×10³×2N=8000N．

所以匀加速运动的最大速度为v=[P/F]=[80000/8000]=10m/s

匀加速直线运动的时间t=[v/a]=[10/2]=5s

所以3s末时汽车还在匀加速运动状态

V₃=at₃=2×3=6m/s

则3秒末汽车的瞬时功率P=Fv=8000×6W=48000W

答：（1）阻力为4000N；

（2）这个匀加速过程可以维持5s；

（3）开始运动后的第3秒末，汽车的瞬时功率为48000W

点评：

本题考点： 功率、平均功率和瞬时功率．

考点点评： 解决本题的关键知道发动机功率P=Fv，知道当速度达到最大时，牵引力等于阻力．以及知道以恒定加速度运动在整个过程中的运动情况．