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汽车的质量为2000kg,汽车发动机的额定功率为80kw,它在平直公路上行驶所受的阻力是4000N,则汽车保持额定功率从静止启动后达到的最大速度
20m/s
20m/s
,若汽车以2m/s2的加速度做匀加速直线运动,可维持
5
5
s.
分析:汽车保持额定功率从静止启动后,做加速度逐渐减小的加速运动,当加速度为零,即牵引力与阻力相等时,速度最大,根据P=Fv求出汽车的最大速度;根据牛顿第二定律求出汽车匀加速直线运动的牵引力,根据P=Fv求出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.
解答:解:汽车以额定功率行驶时,其牵引力为F=
P
v
,由牛顿第二定律有:F-Ff=ma
当F=Ff时,a=0,此时速度达到最大Vm,则有:
Vm=
P
Ff
=
80×103
4000
=20m/s

汽车以恒定加速度启动后,牵引力为:
F′=Ff+ma=400+2000×2=8000N;
加速运动可达到的最大速度为:
vm′=
P
F′
=
80×103
8000
m/s=10m/s
匀加速的时间为:t=
vm
a
=
10
2
=5s

故答案为:20m/s,5.
点评:解决本题的关键理清汽车的运动过程,知道当牵引力等于阻力,即加速度为零时,速度最大,掌握功率与牵引力、速度的关系.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:浙江省杭州十四中2010-2011学年高一下学期期中考试物理试题 题型:022

额定功率为80 kw的汽车,在某平直公路上行驶的最大速度为20 m/s,汽车的质量为m=2000 kg.如果汽车从静止开始作匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s2,运动过程中阻力不变.则(1)汽车所受恒定阻力为________N,(2)3秒末汽车的瞬时功率________W,(3)匀加速运动的时间为________S.

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科目:高中物理 来源:贵州省遵义四中2010-2011学年高一下学期期末考试物理试题 题型:038

一辆汽车的质量为m=2000 kg,其最大功率为80 kw,其行驶时所受到的摩擦力恒为车重的0.2倍.现在汽车在笔直的马路上由静止开始做加速度为0.5 m/s2的匀加速直线运动,经过一段时间汽车的功率达到最大以后,一直保持不变.则:

(1)定性描述汽车的运动情况;

(2)汽车做匀加速直线运动能够持续的时间;

(3)接(1)和(2),汽车由静止开始运动直到最后匀速,一共经历了100秒,则汽车在100秒内的位移是多少?

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科目:高中物理 来源:江西省九江一中2010-2011学年高一下学期期中考试物理试题 题型:038

汽车发动机的额定功率为90 kw,汽车的质量为2000 kg,汽车在水平路面上行驶时所受的阻力为车重的0.1倍,g取10 m/s2,求:

(1)汽车以额定功率从静止起动后,能达到的最大速度.

(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度匀加速起动,其匀加速运动的时间多长.

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科目:高中物理 来源: 题型:

高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像.现利用这架照相机对MD-2000家用汽车的加速性能进行研究,如图5-1-22所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片,图中的标尺单位为米,照相机每两次曝光的时间间隔为1.0 s.已知该汽车的质量为2 000 kg,额定功率为72 kW,汽车运动过程中所受的阻力始终为1 600 N.

图5-1-22

(1)求该汽车加速度的大小.

(2)若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动,匀加速运动状态最多能保持多长时间?

(3)求汽车所能达到的最大速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像.现利用这架照相机对MD-2000家用汽车的加速性能进行研究,如图4-1-21所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片,图中的标尺单位为米,照相机每两次曝光的时间间隔为1.0 s.已知该汽车的质量为2 000 kg,额定功率为72 kW,汽车运动过程中所受的阻力始终为1 600 N.

 (1)求该汽车加速度的大小.

(2)若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动,匀加速运动状态最多能保持多长时间?

(3)求汽车所能达到的最大速度.

图4-1-21

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