(1)汽车在坡路上行驶,所受阻力 Ff=kmg+mgsinα=0.05×1×104+1×104×0.1=1500N.
当汽车加速度为零时,达到的速度最大,此时有 F=Ff时,
由图可知,最大速度为20m/s;
发动机的功率 P=F?vm=Ff?vm,=1500×20=3×104W;
(2)由图可知,开始时汽车做匀加速直线运动,速度为5m/s时功率达最大;
汽车开始做变加速直线运动;
同P=FV可知,汽车的匀加速运动时的牵引力F=
=6000N;3×104
5
由牛顿第二定律可知,a=
=F?f m
=4.5m/s2;6000?1500 1×103
匀加速的时间t1=
=5 4.5
s;10 9
匀加速的位移x1=
t1=v 2
×5 2
=10 9
m;25 9
达最大功率后,由动能定理可知:
P(t-t1)-fs2=
mvm2-1 2
mv21 2
解得:s2=252m;
总路程为:s=s1+s2=
+252=254.8m;25 9
答:
(1)汽车以最大速度行驶时的机车功率为3×104W;
(2)从静止开始经过20s汽车行驶距离为254.8m