问题 问答题

某型号汽车发动机的额定功率P0=60kW,汽车质量m=1×103kg,在水平路面上正常行驶中所受到的阻力大小恒为车重的0.15倍.g取10m/s2

(1)求该汽车在水平路面上行驶能达到的最大速度vm

(2)若该汽车由静止开始以a1=0.5m/s2的加速度匀加速行驶,求维持汽车做匀加速直线运动的时间t;

(3)若该汽车在水平高速公路上以v=36m/s的速度匀速行驶,轮胎与路面的动摩擦因数μ=0.60,驾驶员的反应时间△t=0.50s,求驾驶员驾驶该汽车与前车保持的安全距离的最小值s.

答案

(1)当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时,汽车达到最大速度,此时发动机牵引力为:

F=f1=kmg=0.15×1×103=1.5×103N,

则vm=

P0
F
=
60000
1500
=40m/s  

(2)设汽车匀加速行驶时发动机牵引力为F1,根据牛顿第二定律有:

F1-f1=ma1

得:F1=f1+ma1=1500+1000×0.5=2×103N               

维持汽车做匀加速直线运动的最大速度

vm1=

P0
F1
=
60000
2000
=30m/s

维持汽车做匀加速直线运动的时间为:

t=

vm1
a1
=
30
0.5
=60s

(3)当出现紧急情况时,汽车刹车时受到的总阻力为:

f=f1+μmg=1500+0.6×10000=7.5×103N

此时汽车的加速度大小为:a2=

f
m
=
7500
1000
=7.5m/s2

汽车在司机反应时间内匀速行驶的距离为:s1=v△t=36×0.5=18m

由v2=2a2s2得汽车的刹车距离为:s2=

v2
2a2
=
362
2×7.5
=86.4m

所以此汽车与前车保持的安全距离的最小值为:s=s1+s2=18+86.4=104.4m

答:(1)该汽车在水平路面上行驶能达到的最大速度为40m/s;

 (2)维持汽车做匀加速直线运动的时间为60s;

 (3)驾驶员驾驶该汽车与前车保持的安全距离的最小值为104.4m.

单项选择题
选择题