6.在水平路面上行駛的汽車,其額定功率P額=80kW,質(zhì)量m=2×103kg,行駛中實(shí)際功率不超過額定功率,且所受阻力大小恒為其重力的0.1倍,地球表面重力加速度g=10m/s2.求:
(1)汽車在行駛過程中所能達(dá)到的最大速度vm;
(2)若汽車以a=1m/s2的加速度由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,則勻加速直線運(yùn)動能維持的時間t是多大.
分析 (1)當(dāng)汽車以額定功率做勻速運(yùn)動時,速度最大,此時牽引力與阻力大小相等,由牽引力功率公式P=Fvm,求出最大速度;
(2)汽車做勻加速運(yùn)動過程中,當(dāng)汽車的實(shí)際功率達(dá)到額定功率時,勻加速運(yùn)動結(jié)束,由P=Fv求出勻加速運(yùn)動的末速度,由v=at公式求解勻加速運(yùn)動的時間
解答 解:(1)汽車在行駛過程中達(dá)到最大速度時牽引力F等于阻力f,則有:
F=f
f=0.1mg
P額=Fvm
得:vm=800002000m/s=40 m/s
(2)汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,設(shè)末速度為v1,這一過程能維持時間為t,則有:
F-f=ma
P額=Fv
v=at
得:t=va=20 s
答:(1)汽車在行駛過程中所能達(dá)到的最大速度為40m/s;
(2)若汽車以a=1m/s2的加速度由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,則這一過程能維持的時間t是20s.
點(diǎn)評 本題是交通工具的啟動問題,關(guān)鍵抓住兩點(diǎn):一是汽車運(yùn)動過程的分析;二是兩個臨界條件:勻加速運(yùn)動結(jié)束和速度最大的條件