额定功率为80kW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度为20m/s,汽车的质量m=2×103kg.如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s2.运动过程中阻力不变,求:
(1)汽车所受的恒定阻力;
(2)3s末汽车的瞬时功率;
(3)汽车在匀加速运动过程中牵引力所做的功.
(1)当阻力等于牵引力时,汽车达到最大速度,
所以Ff=
=4000Np vm
(2)根据牛顿第二定律得:
-Ff=maP V1
解得 V1=10m/s
根据V1=at1
解得t1=5s
V2=at2=6m/s
所以3s末时汽车还在匀加速运动状态
所以
-Ff=map2 v2
解得p2=48kw
(3)汽车在匀加速运动过程中位移为:x=
at2=25m1 2
牵引力为:F=
=8000NP V1
所以牵引力做的功为 W=Fx=2.0×105J
答:(1)汽车所受的恒定阻力为4000N;
(2)3s末汽车的瞬时功率为48kW;
(3)汽车在匀加速运动过程中牵引力所做的功为2.0×105J.