题文
额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时最大速率可达20m/s,汽车质量为2t,如果汽车从静止开始做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动,运动过程中阻力不变,求:
①汽车所受阻力多大?
②汽车做匀加速运动的过程可以维持多长时间?
③汽车做匀加速直线运动过程中,汽车发动机做了多少功?
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)已知汽车的额定功率Pe=80KW,在公路上行驶时的最大速度vmax=20m/s,由汽车牵引力等于阻力时,汽车的速度最大,根据P=Fv=fv可得:
汽车所受阻力f=Pevmax=80×10320N=4×103N
(2)根据牛顿第二定律知,F-f=ma
得汽车以a=2m/s2加速运动时的牵引力F=f+ma=4×103+2×103×2N=8×103N
再根据P=Fv可得汽车做匀加速运动的最大速度vmax′=PeF=80×1038×103m/s=10m/s
根据匀加速运动的速度时间关系得汽车做匀加速运动的时间t=vmax′a=102s=5s
汽车做匀加速运动的位移为:x=12at2=12×2×52m=25m
(3)在汽车匀加速运动25m的过程中汽车的速度由0增加到10m/s,根据动能定理有:
WF+Wf=12mv2-0
代入数据可得:WF=2×105J
答:①汽车所受阻力为4×103N;
②汽车做匀加速运动的过程可以维持5s
③汽车做匀加速直线运动过程中,汽车发动机做了2×105J的功.
匀变速直线运动的位移与时间的关系知识点讲解,巩固学习
解析
Pevmax
考点
据考高分专家说,试题“额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶.....”主要考查你对 [匀变速直线运动的位移与时间的关系 ]考点的理解。
匀变速直线运动的位移与时间的关系
匀变速直线运动的位移公式:
由平均速度的定义和匀变速直线运动的平均速度及速度公式,联立推导出匀变速直线运动的位移公式:
知识点拨:
1、是匀变速直线运动位移的一般表示形式.它能表明质点在各个时刻相对初始时刻(t=0)的位移。
2、在位移公式中s、v0、a均是矢量,解题时一般要选取v0方向为正。
3、位移公式可由速度图象来推导,
如图是某物体做匀变速直线运动的图象.根据图象的物理意义,它与横轴(时间轴)所围的那块梯形面积表示运动的位移.所以:



