[高中物理]额定功率为80kw的汽车，在平直公路上行驶的最大速度为20m/s，汽车的质量m=2×10^3kg。

Question

如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s^2。运动过程中阻力不变，求：
（1）汽车所受的恒定阻力
（2）3s末汽车的瞬时功率
（3）经过多长时间汽车功率达到额定值？

Answer 1

额定功率为80KW的汽车,在平直公路上行驶的最大速度是20m/s,汽车的质量是2t.如果汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2m/s^2,运动过程阻力不变,求:
(1)汽车所受阻力是多大?
(2)3s末汽车瞬时功率多大?
(3)汽车维持匀加速运动的时间有多长?

最佳答案 1）最大速度是20m/s，P=FV
f=F=P/V=80000W/20m/s=4000N
2）3s末汽车的速度V'=at=2*3=6m/s
F'-f=ma
F'=ma+f=2000*2+4000=80000N
3s末汽车瞬时功率P'=F'V'=8000*6=48000W=48KW
3)P/V"-f=ma
V"=P/(ma+f)=80000/(2000*2+4000)=10m/s
汽车维持匀加速运动的时间t"=V"/a=10/2=5s

Answer 2

f=F=P/V=80000W/20m/s=4000N
2）3s末汽车的速度V'=at=2*3=6m/s
F'-f=ma
F'=ma+f=2000*2+4000=80000N
3s末汽车瞬时功率P'=F'V'=8000*6=48000W=48KW
3)P/V"-f=ma
V"=P/(ma+f)=80000/(2000*2+4000)=10m/s
汽车维持匀加速运动的时间t"=V"/a=10/2=5s