Question

2．一種氫氣燃料汽車(chē)，質(zhì)量m=2.0×10³kg，發(fā)動(dòng)機(jī)的額定輸出功率P=80kW，行駛在平直公路上時(shí)所受阻力恒為車(chē)重的0.1倍．若汽車(chē)從靜止以額定功率開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)t=50s汽車(chē)到達(dá)最大行駛速度，g取10m/s²，試求：
（1）汽車(chē)的最大行駛速度v_m；
（2）在此過(guò)程中汽車(chē)前進(jìn)的距離S．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)汽車(chē)速度達(dá)到最大時(shí)，物體作勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平衡條件可知牽引力等于摩擦力，根據(jù)公式P=Fv可以求出速度；
（2）根據(jù)動(dòng)能定理即可求得加速的前進(jìn)的距離S．

解答 解：（1）汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力，即：F=f
根據(jù)題意有：f=2000N
再根據(jù)公式：P=Fv
可以求出汽車(chē)的最大行駛速度為：v_m=$\frac{P}{f}$=$\frac{80×1{0}^{3}}{2000}$=40m/s；
即汽車(chē)的最大行駛速度為40m/s．
（2）從靜止以額定功率行駛，這一過(guò)程阻力不變，對(duì)這一過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理：
pt-fs=$\frac{1}{2}$mv${\;}_{m}^{2}$
代入數(shù)據(jù)解得：s=1200m
答：（1）汽車(chē)的最大行駛速度為40m/s；
（2）在此過(guò)程中汽車(chē)前進(jìn)的距離S為1200m．

點(diǎn)評(píng) 汽車(chē)勻加速啟動(dòng)，功率p=Fv，當(dāng)功率達(dá)到額定功率時(shí)，功率不能再增大，變?yōu)楹愣üβ蕟��?dòng)，當(dāng)牽引力減小到等于摩擦力時(shí)，汽車(chē)改為勻速運(yùn)動(dòng)．