质量为5×103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=10m/s,随后以P=6×104 W的额定功率沿平直公路继续前进,经72s达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5×103N.求:

所属学校:学历教育 科目:高中物理 2024-08-04 11:13:44 高中物理

质量为5×103 kg的汽车在t=0时刻速度v0=10m/s,随后以P=6×104 W的额定功率沿平直公路继续前进,经72s达到最大速度,设汽车受恒定阻力,其大小为2.5×103N.求:

(1)汽车的最大速度vm;

(2)汽车在72s内经过的路程s.

【答案】

(1)

解:汽车以额定功率启动,牵引力减小,加速度减小,到最大速度时汽车做匀速运动.

∴当达到最大速度时,P=Fv=fvm,

vm= 1 = 2 m/s=24m/s,

(2)

解:从开始到72s时刻依据动能定理得:

Pt﹣fs= 3 mvm2﹣ 3 mv02,

解得:s= 4 =1252m.

【解析】

汽车以额定功率启动,做的是牵引力减小,加速度减小的加速运动.到最大速度时汽车做匀速运动,将功率公式和速度公式结合使用.由于是一个变加速运动,对应路程的求解不可用匀变速直线运动的公式呢,可以运用动能定理.

【考点精析】掌握动能定理的综合应用是解答本题的根本,需要知道应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.

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