汽车行驶的功率

Question

额定功率为80Kw的汽车在水平平直公路上行驶的最大速率可达20m/s，汽车的质量为2000kg，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，设运动过程中阻力不变，加速度大小为2m/s^2，
求 ①汽车做匀加速运动的过程可以持续多长时间？
②汽车速度为16m/s是的瞬时加速度为多少？

Answer 1

整个运动过程是先匀加速，然后因为额定功率的限制变为变加速，最后以最高速度匀速行驶。

由额定功率和最大速率可以求得匀速时驱动力大小
P=FV
所以F=P/V=80000/20=4000N

设阻力为f 此时 f=F=4000N

由题知阻力不变，所以开始时f＝4000N

设开始时的驱动力为F1

F1-f=ma

F1=ma+f=2000*2+4000=8000N

那么保持这个驱动力所能达到的最大速度V1=P/F1=80000/8000=10m/s

由V1=at， 所以保持匀速运动的时间t=V1/a=5s

当速度为16m/s时，汽车处于变加速运动阶段，由额定功率P=FV可知此时的驱动力F2=P/V2=80000/16=5000N

瞬时加速度 a'=(F2-f)/m=1000/2000=0.5m/s^2本回答被提问者采纳

Answer 2

(1)5s
(2)0.5m/s^2