Question

質(zhì)量為10 t的汽車(chē)，額定功率為5.88×10⁴ W，在水平路面上行駛的最大速度為15 m/s，則汽車(chē)所受的最大阻力是多少?當(dāng)車(chē)速為10 m/s時(shí)，汽車(chē)的加速度是多大?

Answer 1

解析：對(duì)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受力分析要到位.由受力情況決定運(yùn)動(dòng)情況，再結(jié)合P=Fv及牛頓第二定律解答即可.

汽車(chē)在水平方向上受兩個(gè)力的作用：牽引力F和阻力f.對(duì)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，可以認(rèn)為阻力f不隨車(chē)速的變化而變化.設(shè)汽車(chē)始終在額定功率P下工作，用v表示速度，則P=Fv.一開(kāi)始啟動(dòng)時(shí)速度v較小，牽引力F較大，這時(shí)有F＞f，汽車(chē)將加速行駛.隨著速度v的增大，F(xiàn)不斷減小，而f保持不變；當(dāng)F=f時(shí)加速度為零，速度v不再變化.根據(jù)可知，F(xiàn)也不再變化，從此時(shí)起汽車(chē)將以最大速度v_m勻速行駛.

由P=Fv_m=fv_m可得：

f= N=3 920 N.

當(dāng)v=10 m/s時(shí)，牽引力F′== N=5 880 N

由牛頓第二定律有?F′-f=ma

a= m/s²=0.196 m/s².