一道高一物理功的计算题

题目

一道高一物理功的计算题
额定P为80KW.最大V为20M/S,质量为2000KG.如果汽车从静止开始做a=2的匀加速直线运动.运动过程中所受阻力不变.求汽车从静止到获得最大速度共用25秒.汽车通过的总位移是多大?

答案

因为额定P=f(摩擦力)×最大速度
80000W=f(摩擦力)×20M/S
所以f(摩擦力)=4000N,因为阻力不变
因为牵引力-f(摩擦力)=ma
牵引力-4000=2000×2
所以牵引力=8000N
因为P额=牵引力×V
80000W=8000N×V
所以V=10m/s
因为V^2-0=2aS1
所以S1=25m
注意汽车启动是先恒力启动即加速度不变,达到额定功率,再以额定功率启动即功率不变,且恒力启动时的最大速度并不是整个启动过程中的最大速度.
因为t总=25s,前面恒力启动用了5s t2=t总-t1
因为能量守恒
fS2 =W总-(末动能-初动能)
fS2=P额-(1/2m(vt^2-v0^2))
fS2=80000 * 20 - 2000*400/2 + 2000*100/2
S2= 20000 * 65 / 4000 = 5 * 65 = 325m
S总=S1+S2=25+325=350m