汽车质量为2000Kg,发动机的额定功率为80kW,它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s.现在,汽车在公路上由静止开始以2m/s2的加速度做匀加速直线运动

汽车质量为2000Kg,发动机的额定功率为80kW,它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s.现在,汽车在公路上由静止开始以2m/s2的加速度做匀加速直线运动

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汽车质量为2000Kg,发动机的额定功率为80kW,它在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s.现在,汽车在公路上由静止开始以2m/s2的加速度做匀加速直线运动,若汽车在运动过程中所受阻力不变,问:
(1)阻力多大?
(2)这个匀加速过程可以维持多长时间?
(3)开始运动后的第3秒末,汽车的瞬时功率为多大?
答案
(1)当速度最大时,F=f.
有P=fvm,则f=
P
vm
=
80000
20
N=4000N.
(2)根据牛顿第二定律有:F-f=ma.
则牵引力F=f+ma=4000+2×103×2N=8000N.
所以匀加速运动的最大速度为v=
P
F
=
80000
8000
=10m/s
匀加速直线运动的时间t=
v
a
=
10
2
=5s
所以3s末时汽车还在匀加速运动状态
V3=at3=2×3=6m/s
则3秒末汽车的瞬时功率P=Fv=8000×6W=48000W
答:(1)阻力为4000N;
(2)这个匀加速过程可以维持5s;
(3)开始运动后的第3秒末,汽车的瞬时功率为48000W
举一反三
某鼓风机的工作电压为U,工作电流为I,效率为η,它的输出机械功率为______,若鼓风机风口的面积为S,空气的密度为ρ,那么鼓风机口空气的速度为______.
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如图所示,小物块甲从竖直固定的
1
4
光滑圆弧轨道顶端由静止滑下,轨道半径为R,圆弧底端切线水平.小物块乙从高为R的光滑斜面顶端由静止滑下.下列判断正确的是(  )
A.两物块到达底端时速度相同
B.两物块运动到底端的过程中重力做功相同
C.两物块到达底端时动能相同
D.两物块到达底端时,乙重力做功的瞬时功率大于甲重力做功的瞬时功率

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如图所示,一质量为2×103kg的小汽车从倾斜路面上以20m/s的速度经A点驶入泥泞的水平路面,行驶200m路程后到达B点,速度降为5m/s,此后速度保持恒定,已知整个过程中汽车发动机的输出功率恒为40kW.求:
(1)泥泞路面上行驶时,汽车受到的阻力;
(2)速度为10m/s时,汽车的加速度;
(3)汽车在AB段上的运动时间.
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某同学的质量为50kg,所骑自行车的质量为15kg,设该同学在平直路面上正常骑行时脚踏自行车的功率为40W.若人与车受到的阻力是其重力的0.02倍,则正常骑行自行车时的速度大小约为(  )
A.3m/sB.4m/sC.13m/sD.30m/s
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质量为1kg的物块从斜面底端以10m/s的速度滑上斜面,已知斜面的倾斜角为37°,物块与斜面间的动摩擦因数为0.5,已知在整个过程中,斜面都静止不动,且斜面足够长.求:
(1)从物块滑上斜面到离开斜面的过程中,物块所受各力对物块做的功及合力物块做的功;
(2)下滑过程重力做功的平均功率与回到斜面底端时重力的瞬时功率.
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