一个高一物理功率题

题目

一个高一物理功率题
额定功率80KW的汽车,在某平直公路上行驶最大速度20m/s,汽车质量2000kg,如果汽车从静止开始匀加速直线运动,经5s后刚好达到额定高功率,之后以额定功率沿直线行驶,若汽车运动过程中所受阻力不变,g=10m/s^2,求 恒定阻力 3s末的汽车瞬时功率, 汽车启动后10s内汽车的平均功率

答案

先求出阻力（最大速度F=f）
P=FV
F=f=80000/20=4000N
再求出5秒时速度
(P/V'-f)=mV'/t
(80000/V'-4000)=2000V'/5
V'=10m/s
求的加速度
a=V'/5=2m/s^2
在第3秒时速度
V''=a*3=6m/s
在第3秒牵引力F''
F''-4000=2000*2
F''=8000N
第3秒功率
P''=F''*V''=8000*6=48kW
启动后10秒
前5秒路程：
S5=V'^2/2a=100/4=25m
第5秒动能
E5=mV'^2/2=2000*100/2=10^5J
前5秒汽车做功=第5秒动能+f*S5
后5秒汽车做功=P*5
W总=10^5+4000*25+80000*5
=600000J
P总=600000/10=60kw