问题
问答题
额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶时最大速率可达20m/s，汽车质量为2t，如果汽车从静止开始做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动，运动过程中阻力不变，求：
①汽车所受阻力多大？
②汽车做匀加速运动的过程可以维持多长时间？
③汽车做匀加速直线运动过程中，汽车发动机做了多少功？
答案
（1）已知汽车的额定功率Pe=80KW，在公路上行驶时的最大速度vmax=20m/s，由汽车牵引力等于阻力时，汽车的速度最大，根据P=Fv=fv可得：
汽车所受阻力f=
=Pe vmax
N=4×103N80×103 20
（2）根据牛顿第二定律知，F-f=ma
得汽车以a=2m/s2加速运动时的牵引力F=f+ma=4×103+2×103×2N=8×103N
再根据P=Fv可得汽车做匀加速运动的最大速度vmax′=
=Pe F
m/s=10m/s80×103 8×103
根据匀加速运动的速度时间关系得汽车做匀加速运动的时间t=
=vmax′ a
s=5s10 2
汽车做匀加速运动的位移为：x=
at2=1 2
×2×52m=25m1 2
（3）在汽车匀加速运动25m的过程中汽车的速度由0增加到10m/s，根据动能定理有：
WF+Wf=
mv2-01 2
代入数据可得：WF=2×105J
答：①汽车所受阻力为4×103N；
②汽车做匀加速运动的过程可以维持5s
③汽车做匀加速直线运动过程中，汽车发动机做了2×105J的功．