Question

高一物理计算题

一辆汽车的质量为m=3×10kg³,发动机的额定功率为P=60kw,汽车在平直路面上行驶时，所受阻力大小恒定不变，其速度—时间图像如图所示，在0到t1时间内汽车做匀加速直线运动，到t1时刻汽车发动机功率达到额定功率，而此后以此额定功率继续加速，到t2时刻速度达到最大，有关数据如图所示。求：
(1)当汽车速度为15m/s时的加速度大小

（2）汽车做匀加速直线运动的时间

Answer 1

由于最大速度为20m/s，即F（牵引力）=f
所以P=Fv推出f=P/v=60000W/20m/s=3000N（阻力）
在匀加速运动阶段有
ma=F-f=P/v-f
当v=12m/s时，P=60000W
ma=5000-3000=2000N
a=2000/3000=2/3m/s²，t=12/（2/3）=18s
在变加速运动阶段，ma=F-f=P/v-f
ma=60000/15-3000=1000N
a=1000N/3000=1/3m/s²

当汽车速度为15m/s时的加速度大小1/3m/s²

汽车做匀加速直线运动的时间18s

Answer 2

t1时刻：P＝P额，t2时刻，F＝f
在T2时刻：P额＝FV2得f=F=60000/20=3000N
在T1时刻：P=P额＝F1V1得F1＝60000／12＝5000N
所以做匀加速直线运动的加速度a＝（F1-f）／M＝2000／3000＝2/3m/s²
t1=V1/a=12/(2/3)=18s

当车速度为15m/s，此时功率为额定功率，则F3＝P/V3＝4000N
a=(F-f)/M=1/3m/s²

Answer 3

1，在T2时到达最大速度后做匀速直线运动，牵引力F等于摩擦力f,由P=FV，可以计算出摩擦力是3000N，所以在V=15m/s，牵引力F=P/V，得出F=4000N，F-f=ma,
a=[F-f]/m,可以计算出a
2,计算出a后，V[t1]=12m/s,V[t1]=at, 可以解出时间t

Answer 4

(1)由图可知，当速度为20m/s时，所受合力为0，则f＝P／V＝60×10³／20＝3×10³,
当速度为15m/s时，F动=P／V＝60×10³／15＝4×10³
则F合=F动-f＝1×10³
a＝F合／m＝100/3m/s
（2）F动＝P／V＝60×10³／12＝5×10³
a＝（F动－f）／m＝200/3
t＝v/a=9/25s