Question

一道物理题，关于动能定理的，急急急！！！

能源短缺和环境恶化已经成为关系到人类社会能否持续发展的大问题．为缓解能源紧张压力、减少环境污染，各大汽车制造商纷纷推出小排量经济实用型轿车．盐城悦达集团与韩国共同研制开发了某型号小汽车发动机的额定功率为24kW，汽车连同驾乘人员总质量为m=2t，在水平路面上行驶时受到的阻力是800N，求：
(1) 汽车在额定功率下匀速行驶的速度．
(2) 若汽车以恒定加速度a=0.6m/s^2启动时维持匀减速运动的时间。
(3) 汽车在启动25s时的瞬时功率
(4) 汽车速度为25m/s时的加速度

Answer 1

(1) P=vF，v=P/F=24kW/800N=30m/s=108km/h
也就是汽车额定功率可以以30m/s的速度行驶。从交通习惯上来说，就是108km/h。
(2) P'=vF'（注意和第一题已经不同了），F=f（阻力）+ma=800N+2t*1000kg/t*0.6m/s^2=800N+1200N=2000N。
在开始的时候，功率P'不到额定功率P。随着速度的增加，P'逐渐增大。所以v最大为P/F'=24kW/2000N=12m/s。时间为v/a=20s。
也就是汽车启动维持匀加速运动（原题有错）时间为20秒。在这之后，做加速度减小的变加速运动，直至匀速。
(3) 25秒后，汽车已经达到额定功率。瞬时功率P'=P=24kW。
(4) 此时汽车的速度大于12m/s，所以已经达到额定功率。代入(2)中的公式，P=vF'=v(f+ma')=24kW。a'=(P/v-f)/m=(24kW/25m/s-800N)/2t=160N/2t=0.08m/s^2。

Answer 2

(1)P=FV,V=P/F=24000/800=30M/S
(2)是不是写错了，应该是匀加速
Vmax=P/(F+ma)=24000/(800+2000*0.6)=12M/S,t=Vmax/a=20(s)
(3)20S后汽车为恒定功率行驶，P=24kw
(4)F=P/V=24000/25=960=f+ma,ma=960-800=160,a=160/2000=0.08M/S^2