一道高中物理题

Question

汽车的质量为2000千克，发动机的额定功率为80KW,其在公路上最大速度可达20米每秒，让汽车在公路上由静止开始以2米每秒平方的加速度做匀加速直线运动，若汽车所受的阻力恒定，求1、汽车所受阻力多大？2、这个匀加速时间能持续多长时间？3、开始运动后3秒末，汽车发动机的瞬时功率为多大？〔请写解答过程并说明为什么〕

Answer 1

解:此题属于机车启动问题，这类问题分为两种情况：第一种是以恒定功率启动，第二种是以恒定的加速度启动。本题属于第二种，即开始时随着汽车的速度越来越大，在牵引力不变的情况下，由公式P=FV知，功率越来越大，当功率达到额定功率后就不再增大，这以后功率保持额定功率不变，速度继续增大而牵引力越来越小，从而加速度越来越小当加速度减少为零时，速度达到最大值并且不再增大，这以后保持这个速度做匀速运动。所以汽车在整个运动过程中速度达到最大时,牵引力与阻力大小相等。
（1）匀速运动时 F=f ，又Pe=FVm 所以阻力f=Pe/Vm=80000/20N=4000N
（2）由牛顿第二定律 F-f=Ma 得 匀加速阶段的牵引力为 F=f+Ma=8000N
因为 P=Fv 所以在匀加速阶段，汽车的功率随着速度的增大而增大，增大到额定功率时就不再增大，所以在匀加速阶段的最后一瞬间，其速度 V=Pe/F=10m/s
由匀加速运动的公式 a=(V-0)/t 得 t=V/a=5s
(3)由第（2）问知匀加速过程持续了5s,所以开始后3s仍然在匀加速过程中
从而，第3s时的速度 V'=at'=2*3m/s=6m/s
此时的瞬时功率 P=FV'=8000*6W=48000W=48KW

物理公式好难打啊，这里说明下：Pe表示额定功率，Vm表示整个过程中的最大速度，* 表示乘号

Answer 2

1.根据牛顿第二定律F=ma: F牵-f=ma
当汽车达到最大速度时，加速度a=0，因此F牵-f=0,即F牵=f，又因为功率P=W/t=F牵*s/t=F牵*Vmax;所以f=P/Vmax=80*1000/20=4000(N)
2.Vmax=Vo+a*t
则t=（Vmax-Vo）/a=(20-0)/2=10(s);
3.V3=Vo+a*t=0+2*3=6(米/每秒)
由一得 F牵=f+ma=4000+2000*2=8000
功率P=W/t=F牵*s/t=F牵*V=f*V3=8000*6=48000W=48KW
最后答一下就好了
算出5秒的那位是对的，5秒之后就不是匀加速运动了

Answer 3

解：由P=FV，F为汽车的牵引力，V为汽车的速度。当速度最大时，汽车将继续做匀速直线运动，此时：F=f
（1）P=FV，V=20m/s，P=80000W,代入算得F=4000N
由F=f,算得f=4000N
（2）运动学基本原理，已知a=2m/s2，初速度u=0,有加速度的定义式
a=(V-u)/t,代入V=20m/s,a=2m/s2,u=0,算得t=10s
(3)3s时，汽车的速度U=ut+at,代入u=0,t=3s,a=2m/s2,算得U=6m/s.由于前10s内汽车做的是匀加速直线运动，故汽车的合力为常数，由于阻力恒定，所以前10s牵引力恒定,即前3s牵引力恒定.F合=F牵-f=ma,代入m=2000kg,a=2m/s2，算得F合=4000N。由（1）解得f=4000N,由此解得F牵=8000N。
P=F牵*U=8000N*6m/s=48000W
兄弟，一个字一个字的敲得，目的不是要你的分，我就想说下，你物理知识太烂了
还有算出t=5s那位，你代入t=5s，看最大速度是否为20m/s.我肯定不是，你分析的方法过于数学化，根本没有注重物理情景。本人核物理学研究生，我想不会错吧。

Answer 4

1.
P=F(牵引)*V
F(牵引)-F(摩擦)=ma

额定功率时达到最大速度
F(牵引)=80 000/20=4 000 牛
F(摩擦)=F(牵引)=4000 n

2.
匀加速时间t，则
最大速度 V=a*t+V(0)
t=20/2=10
3.
3s后，速度V(3)=a*t+V(0)=2*3+0=6
匀加速运动中受力不变，牵引力 F(牵引)-F(摩擦)=ma
F(牵引)=F(摩擦)+ma=4000+2000*2=8000 N
则瞬时功率P(3)=V(3)*F(牵引)=6*8000=48 000 W=48KW

参考资料：*

Answer 5

这种题一百悬赏分 ？？？搞错没 ？要我顶多十分

Answer 6

汽车的质量为2000千克，发动机的额定功率为80KW,其在公路上最大速度可达20米每秒，让汽车在公路上由静止开始以2米每秒平方的加速度做匀加速直线运动，若汽车所受的阻力恒定，求1、汽车所受阻力多大？2、这个匀加速时间能持续多长时间？3、开始运动后3秒末，汽车发动机的瞬时功率为多大？
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我认为上面三位的计算都有错.....

(1)最大速度时，车做“匀速运动”，阻力等于牵引力。而牵引力等于功率除以速度。故：
f=F=P/Vm=80000/20=4000N
(2)匀加速运动，F-f=ma
(P/V)-f=ma
(80000/V)-4000=2000×2
V=10m/s
时间：t=(V-0)/a=10/2=5s
(3)
3s末速度：V'=at'=2×3=6m/s
功率：P'=FV'=(P/V)V'=(80000/10)×6=48000W=48KW
(因为，3s末的时刻，车仍做匀加速运动，牵引力大小在0～5s的时间内是不变的)

参考资料：masterli原创