汽車質量為m=5000kg,額定功率為P=90kW,所受阻力恒定,大小為10000N,由靜止起以a=2m/s2加速度做勻加速運動,求:
(1)汽車能勻加速運動多長時間?
(2)此后若保持功率不變運動t=10s速度達到最大,求這10s內汽車駛過多遠?
分析:(1)汽車做勻加速運動過程中,當汽車的實際功率達到額定功率時,勻加速運動結束,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,由P=Fv求出勻加速運動的末速度,由v=at公式求解勻加速運動的時間;
(2)當牽引力等于阻力時,速度最大,根據(jù)P=Fv求出最大速度,再根據(jù)動能定理求出10s內汽車駛的距離.
解答:解:(1)根據(jù)牛頓第二定律得:
F-Ff=ma    
解得:F=Ff+ma=10000+5000×2=20000N
勻加速運動的末速度v1=
P
F
=
90000
20000
=4.5m/s
則勻加速運動的時間t1=
v1
a
=
4.5
2
=2.25s
(2)當牽引力等于阻力時,速度最大,則vm=
P
Ff
=
90000
10000
=9
m/s
根據(jù)動能定理W=△Ek
即Pt-Ffl=
1
2
mvm2-
1
2
mv12 
解得:l=74.8m
答:(1)汽車能勻加速運動2.25s;
(2)此后若保持功率不變運動t=10s速度達到最大,這10s內汽車駛過74.8m的距離.
點評:本題是交通工具的啟動問題,關鍵抓住兩點:一是汽車運動過程的分析;二是兩個臨界條件:勻加速運動結束和速度最大的條件.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

人類的陸上運輸經(jīng)歷了從馬車到蒸汽機車,再到內燃機車的演變過程。今天,我們已擁有汽車、火車、飛機等快速交通工具。

1.汽車、火車、飛機在行駛中都會因某些因素而影響其速度,所以高速運行的交通工具的頭部一般呈流線型,主要是為了減少____________。

2.某汽車的部分參數(shù)如下表,請根據(jù)表中數(shù)據(jù)完成表的其他部分。

整車行駛質量1 500 kg

最大功率92 kW

加速性能

0—108 km/h(即30 m/s)所需時間

平均加速度

11 s

          m/s2

制動性能

車輛以36 km/h(即10 m/s)行駛時的制動距離

制動過程中所受合外力

6.5 m

            N

3.生活中經(jīng)常用“呼嘯而來”形容正在駛近的車輛,這是聲波在傳播過程中對接收者而言頻率發(fā)生變化的表現(xiàn),無線電波也具有這種效應。圖中的測速雷達正在向一輛接近的車輛發(fā)出無線電波,并接收被車輛反射的無線電波。由于車輛的運動,接收的無線電波頻率與發(fā)出時不同,利用頻率差f接收-f發(fā)出就能計算出車輛的速度。已知發(fā)出和接收的頻率間關系為f接收=(1+)f發(fā)出,式中c是真空中的光速,若f發(fā)出=2×109 Hz,f接收-f發(fā)出=400 Hz,可知被測車輛的速度大小為_______________m/s。

4.有一個小實驗:當向兩片豎直放置的紙片的中間吹氣時,會發(fā)現(xiàn)兩個小紙片不但不分離,反而靠攏了。這一現(xiàn)象告訴我們,流體運動部分產(chǎn)生的壓強要比它周圍靜止部分產(chǎn)生的壓強小。也可以概括為流速大,壓強小,流速小,壓強大。飛機上天就是由于機翼上下空氣流速不同造成的壓力差所致。F1賽車在尾部都裝有尾翼板,其作用是(    )

A.減小摩擦            B.抵消升力            C.減小阻力            D.升高重心

5.電動車所需能量由它所攜帶的蓄電池供給。下圖為某類電動車與汽油車性能的比較。通常車用電動機的質量是汽油機的4倍或5倍。為促進電動車的推廣使用,在技術上主要應對電動車的_________、________等部件加以改進。

                

每千克蓄能物質所儲存的能量         儲存能量轉化為動能的百分比        充一次電或一箱油能行駛的距離

 

給電動車蓄電池充電的能量實際上來自于發(fā)電站。一般發(fā)電站燃燒燃料所釋放出來的能量僅30%轉化為電能,在向用戶輸送及充電過程中又損失了20%,這意味著使用電動車時能量轉化的總效率約為____________%。

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

人類的陸上運輸經(jīng)歷了從馬車到蒸汽機車,再到內燃機車的演變過程。今天,我們已擁有汽車、火車、飛機等快速交通工具。

1.汽車、火車、飛機在行駛中都會因某些因素而影響其速度,所以高速運行的交通工具的頭部一般呈流線型,主要是為了減少_______________。

2.某汽車的部分參數(shù)如下表,請根據(jù)表中數(shù)據(jù)完成表的其他部分。

整車行駛質量1 500 kg

最大功率92 kW

加速性能

0—108 km/h(即30 m/s)所需時間

平均加速度

11 s

m/s2

制動性能

車輛以36 km/h(即10 m/s)行駛時的制動距離

制動過程中所受合外力

6.5 m

N

3.生活中經(jīng)常用“呼嘯而來”形容正在駛近的車輛,這是聲波在傳播過程中對接收者而言頻率發(fā)生變化的表現(xiàn),無線電波也具有這種效應。圖中的測速雷達正在向一輛接近的車輛發(fā)出無線電波,并接收被車輛反射的無線電波。由于車輛的運動,接收的無線電波頻率與發(fā)出時不同,利用頻率差f接收-f發(fā)出就能計算出車輛的速度。已知發(fā)出和接收的頻率間關系為f接收=(1+)f發(fā)出,式中c是真空中的光速,若f發(fā)出=2×109 Hz,f接收-f發(fā)出=400 Hz,可知被測車輛的速度大小為____________________m/s。

4.有一個小實驗:當向兩片豎直放置的紙片的中間吹氣時,會發(fā)現(xiàn)兩個小紙片不但不分離,反而靠攏了。這一現(xiàn)象告訴我們,流體運動部分產(chǎn)生的壓強要比它周圍靜止部分產(chǎn)生的壓強小。也可以概括為流速大,壓強小,流速小,壓強大。飛機上天就是由于機翼上下空氣流速不同造成的壓力差所致。F1賽車在尾部都裝有尾翼板,其作用是(    )

A.減小摩擦          B.抵消升力            C.減小阻力            D.升高重心

5.電動車所需能量由它所攜帶的蓄電池供給。下圖為某類電動車與汽油車性能的比較。通常車用電動機的質量是汽油機的4倍或5倍。為促進電動車的推廣使用,在技術上主要應對電動車的_________________、__________________等部件加以改進。

          

每千克蓄能物質所儲存的能量     儲存能量轉化為動能的百分比

充一次電或一箱油能行駛的距離

    給電動車蓄電池充電的能量實際上來自于發(fā)電站。一般發(fā)電站燃燒燃料所釋放出來的能量僅30%轉化為電能,在向用戶輸送及充電過程中又損失了20%,這意味著使用電動車時能量轉化的總效率約為__________________%。

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科目:高中物理 來源: 題型:

汽車速度計是顯示汽車瞬時速度的儀表。一輛質量為l000 kg的轎車,其行駛過程中,在20 s的時間內速度計示數(shù)從0增加到72 km/h(即20 m/s)。假定此過程中轎車做勻加速直線運動,受到的阻力恒為500 N。求轎車在此過程中所受牽引力的大小。

 

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科目:高中物理 來源:2015屆浙江省慈溪市高二上期中聯(lián)考物理試卷(解析版) 題型:計算題

如圖所示,2009年國慶群眾游行隊伍中的國徽彩車,不僅氣勢磅礴而且還是一輛電動車,充一次電可以走100公里左右.假設這輛電動彩車總質量為6.75×103 kg,當它勻速通過天安門前500 m的檢閱區(qū)域時用時250 s,驅動電機的輸入電流I=10 A,電壓為300 V,電動彩車行駛時所受阻力為車重的0.02倍.g取10 m/s2,不計摩擦,只考慮驅動電機的內阻發(fā)熱損耗能量,求:

 

(1)驅動電機的輸入功率;

(2)電動彩車通過天安門前時牽引汽車前進的機械功率;

(3)驅動電機的內阻和機械效率.

 

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科目:高中物理 來源:2014屆度高一上學期期末考試物理卷 題型:計算題

汽車速度計是顯示汽車瞬時速度的儀表。一輛質量為l000 kg的轎車,其行駛過程中,在20 s的時間內速度計示數(shù)從0增加到72 km/h(即20 m/s)。假定此過程中轎車做勻加速直線運動,受到的阻力恒為500 N。求轎車在此過程中所受牽引力的大小。

 

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