问题 问答题

如图所示,一质量为2×103kg的小汽车从倾斜路面上以20m/s的速度经A点驶入泥泞的水平路面,行驶200m路程后到达B点,速度降为5m/s,此后速度保持恒定,已知整个过程中汽车发动机的输出功率恒为40kW.求:

(1)泥泞路面上行驶时,汽车受到的阻力;

(2)速度为10m/s时,汽车的加速度;

(3)汽车在AB段上的运动时间.

答案

(1)到达B点后,速度恒定不变,处于平衡状态牵引力等于阻力

Ff=F牵2=

P
v2
=
40000
5
N=8000N

(2)当汽车速度为10m/s时,汽车的牵引力

F牵3=

P
v3
=
40000
10
N=4000N

根据牛顿第二定律得:F牵3-Ff=ma

所以,a=

F牵3-Ff
m
=
4000-8000
2000
m/s2=-2m/s2

(3)汽车在AB段上做减速直线运动,根据动能定理得:

Pt-Ffs=

1
2
mv22
-
1
2
mv21

代入数据解得

t=30.625s

答:(1)泥泞路面上行驶时,汽车受到的阻力为8000N;

(2)速度为10m/s时,汽车的加速度-2m/s2

(3)汽车在AB段上的运动时间为30.625s.

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