质量为1×103kg的汽车在倾角为α的足够长的斜坡上从静止开始运动,其中sinα=0.1,经过20s达到最大速度20

2025-05-09 03:12:44
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回答1:

(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=

3×104
5
=6000N;
由牛顿第二定律可知,a=
F?f
m
=
6000?1500
1×103
=4.5m/s2
匀加速的时间t1=
5
4.5
=
10
9
s;
匀加速的位移x1=
v
2
t1=
5
2
×
10
9
=
25
9
m;
达最大功率后,由动能定理可知:
P(t-t1)-fs2=
1
2
mvm2-
1
2
mv2
解得:s2=252m;
总路程为:s=s1+s2=
25
9
+252=254.8m;
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