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5.質量為2×103kg的汽車,發(fā)動機輸出功率為30×103W.在水平公路上能達到的最大速度為15m/s,設阻力恒定.求:
(1)汽車所受的阻力f.
(2)汽車的速度為10m/s時,加速度a的大�。�
(3)若汽車從靜止開始保持2m/s2的加速度作勻加速直線運動,則這一過程能持續(xù)多長時間?

分析 (1)當汽車的速度最大時,牽引力與阻力相等,結合P=Fv求出汽車所受的阻力大小.
(2)根據P=Fv求出汽車的牽引力,結合牛頓第二定律求出加速度的大小.
(3)根據牛頓第二定律求出牽引力,結合P=Fv求出勻加速運動的末速度,根據速度時間公式求出勻加速運動的時間.

解答 解:(1)當速度最大時,牽引力F=f,
則f=F=Pvm=3000015N=2000N
(2)當汽車的速度為10m/s時,牽引力F=Pv=3000010N=3000N,
根據牛頓第二定律得,加速度a=Ffm=300020002000m/s2=0.5m/s2
(3)根據牛頓第二定律得,牽引力F′=f+ma=2000+2000×2=6000N,
則勻加速運動的末速度v=PF=300006000m/s=5m/s,
勻加速運動的時間t=va=52s=2.5s
答:(1)汽車所受的阻力f為2000N.
(2)汽車的速度為10m/s時,加速度a的大小為0.5m/s2
(3)若汽車從靜止開始保持2m/s2的加速度作勻加速直線運動,這一過程能持續(xù)2.5s.

點評 本題考查了機車的啟動問題,知道加速度為零時,速度最大,對于求解勻加速運動的時間,關鍵抓住勻加速運動結束時功率達到額定功率,結合P=Fv求出勻加速運動的末速度是關鍵.

練習冊系列答案
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