问题
计算题
汽车发动机的额定功率为60 kW. 汽车的质量为5 ×103 kg ,汽车在水平路面上行驶时,阻力是汽车重力的0.1 倍,求:
(1) 汽车保持额定功率不变,由静止起动后能达到的最大速度;
(2) 汽车从静止开始,保持0.5 m/s2 的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?
答案
解:(1) 当汽车达到最大速度时,汽车牵引力的大小等于阻力,
也就是说汽车当时的加速度为0 .
故F=F μ=kmg=0.1 ×5 ×103 ×10 N=5 ×103 N ,
由P=Fv 得到汽车的最大速度
(2)汽车要保持0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动.
根据牛顿第二定律有F-μmg=ma得F=7.5×103 N,
而由于受到汽车功率为60 kW的限制,汽车的速度不能无限制地增加下去.
既要保持7.5×103 N的牵引力,又要不超过60 kW的功率,
二者制约的结果便得到了保持匀加速直线运动的最大速度
v'm=
故保持匀加速直