Question

高一物理必修二知识求助，谢谢……………………

质量为2000kg的汽车，发动机的额定输出功率为80kw，行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始匀加速启动，加速度的大小为a=1m/s2.达到额定输出功率后，汽车保持功率不变又加速行驶了800m，直到达到最大速度后才匀速行驶（g=10）
1）汽车最大行驶速度
2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度
3）当速度为5m/s时，汽车牵引力的瞬时功率
4）当汽车的速度为32m/s时的加速度
5）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间
重在过程，这样的题怎么做啊？汽车启动问题……谢谢！谢谢………………

Answer 1

1）汽车最大速度是当牵引力与阻力平衡时的速度，汽车功率=牵引力×速度=阻力×速度，所以
速度=功率÷阻力=80kw÷0.1mg=40m/s
2）汽车匀加速过程中，汽车功率=牵引力×速度，因为牵引力恒定，所以汽车功率随速度的增加而增加，直至增加到额定功率就不能再增加了，此时的速度就是匀加速启动阶段结束时的速度。即
此速度=额定功率÷牵引力
而根据牛顿第二定律，牵引力－阻力＝ma，可得牵引力=阻力+ma=4000N
则速度=80kw÷4000=20m/s
3）速度为5m/s时是在匀加速运动中，牵引力的功率=牵引力×速度=4000×5=20kw
4）速度为32m/s是在匀加速运动后，
加速度=（牵引力－阻力）÷质量
=（功率÷速度－阻力）÷质量
=（80kw÷32－2000）÷2000
=0.25m/s2
5）这一问比较难，汽车总时间分两个阶段算：第一阶段匀加速，第二段非匀加速
第一阶段：时间=速度÷加速度=20÷1=20秒
第二阶段根据动能定理，功率×时间－阻力×距离=（40平方－20平方）×m/2
代入数据得这一时间为35秒
所以总时间为55秒

Answer 2

汽车最大行驶速度是40m/s；
匀加速的最后速度是20m/s；
5m/s时的瞬时功率是20kw；
32m/s时的加速度是0.25m/s2；
总时间为20s+35s=55s；前是匀加速的时间，后是变加速的时间

Answer 3

1，Vmax=80kw/(2000*10*0.1)=40m/s
2，V=80kw/(2000*10*0.1+2000*1)=20m/s
3, P= (2000*10*0.1+2000*1)*5=20kw
4, a=(80kw/32-2000*10*0.1)/2000=0.25m/s
5,20+ (2000*10*0.1*800+0.5*2000*20*20)/32kw=82.5s

Answer 4

1）此时，牵引力F1=阻力f，f=0.1mg=2000N，V1=P（额定）/F1=40m/s
2）此时，牵引力F2=F（合力）+f=am+f=4000N，V2=P（额定）/F2=20m/s
3）5小于20，即此时汽车处于匀加速运动阶段，牵引力F3=F2=4000N,P(瞬时)=F3·V3=20kW
4) 32大于20，即此时处于恒功率加速运动阶段，牵引力F4=P（额定）/V4=2500N，a4=（F4-f）/m=0.25m/s2
5) 匀加速运动阶段时间t1=V2/a=20s，匀加速运动阶段结束时的动能E1=2000·20^2/2=400000J,
达到最大速度时的动能E2=2000·40^2/2=1600000J，克服阻力所做的功W（f）=f·S=1600000J，
恒功率加速运动阶段牵引力所做的总功W（总）=E2-E1+W(f)=2800000J，其时间t2=W(总)/P(额定)=35s，则总时间T=t1+t2=55s

Answer 5

P/V--f=Ma