Question

一輛小型載重汽車的質(zhì)量是3.0t（噸），沿著一條水平公路行駛，行駛過程中牽引力的功率保持不變，汽車所受阻力與汽車對地面的壓力成正比．已知牽引力的功率恒為90kW，行駛的最大速度是25rn/s．
（計(jì)算時(shí)取g=10m/s²）
（1）求汽車在運(yùn)動過程中受到的阻力是多大．
（2）這輛汽車裝上質(zhì)量為2.0t的貨物，起動后1.0min（分鐘）恰能達(dá)到最大速度，求汽車在這1.0min內(nèi)通過的路程．

Answer 1

分析：（1）當(dāng)汽車速度最大時(shí)，牽引力等于阻力，結(jié)合P=fv_m求出汽車運(yùn)動過程中受到的阻力．
（2）根據(jù)汽車所受阻力與汽車對地面的壓力成正比，求出汽車裝上貨物后所受的阻力，根據(jù)動能定理求出汽車在這1.0min內(nèi)通過的路程．

解答：解：（1）設(shè)汽車運(yùn)動過程中受到的阻力為f，達(dá)到最大速度v_m時(shí)，牽引力F=f，此時(shí)P=fv_m．
可知，f=

P

vm

=3.6×103N
（2）設(shè)汽車裝貨物后運(yùn)動過程中受到的阻力為f′，則

f′

f

=

5

3

，
所以f′=

5f

3

=6×103N．
此時(shí)汽車運(yùn)動的最大速度為vm′=

P

f′

=15m/s．
對汽車在加速達(dá)到最大速度的過程運(yùn)用動能定理有：Pt-f′s=

1

2

m總vm′2．
解得1.0min內(nèi)汽車通過的路程為s=806m．
答：（1）汽車在運(yùn)動過程中受到的阻力是3.6×10³N．
（2）汽車在這1.0min內(nèi)通過的路程為806m．

點(diǎn)評：解決本題的關(guān)鍵知道汽車勻速運(yùn)動時(shí)，速度最大，掌握功率與牽引力的關(guān)系．