Question

高一物理关于功率的问题

题目如下
汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为P=80KW，汽车行驶过程中所受到阻力恒为f=2500N，汽车的质量M=2000kg。若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为a=1m/s²，汽车达到额定功率后，保持额定功率不变继续行驶。求（1）汽车在整个运动过程中所能达到的最大速度（2）20s末汽车的瞬时功率（3）当汽车的速度为5m/s是的瞬时功率（4）当汽车的速度为20m/s时的加速度
（求过程及文字解释，答案标准且详细的+20分）

Answer 1

(1) vmax=p/Fmin=p/f=32m/s.
(2) F-f=ma F=f+ma=4500N.匀加速末速度为：vt=p/F=17.8m/s. v=at,t=17.8s. 故20s以达到p=80kw 所以 p瞬=80kw.
(3) v=5m/s<vt=17.8m/s,还在做匀加速运动，功率没有达到额定功率。故p实=Fv=22.5kw.
(4) vt=17.8m/s < v=20m/s<32m/s.在做a变小的加速运动。F=p/v=4000N.
a=(F-f)/m=0.75m/s2.

Answer 2

(1)最大速度是汽车在最大功率下的最小牵引力作用下的速度，最小牵引力等于阻力。
P=fVm
Vm=P/f=32m/s
（2）匀加速过程的最大速度P=FV
F-f=Ma
F=Ma+f=4500N
V=17.78m/s
t=V/a=17.78s<20s
汽车以额定功率运动,此时瞬时功率为额定功率80KW
（3）当汽车的速度为5m/s运动时,汽车处于匀加速状态,所以P=FV=22500W
（4）P=FV
F=P/V=40000N
a=(F-f)/M=0.75m/s^2

Answer 3

(1)最大速度时是匀速直线运动，平衡，牵引力F等于阻力f，vmax=P/F=32m/s。
(2)第一阶段，匀加速过程中，牵引力F=f+Ma=2500N+2000N=4500N，此过程的最大速度v1=P/F=160/9m/s，时间160/9s。此后第二阶段，保持额定功率，作变加速直线运动。第三阶段，保持额定功率，匀速直线运动。所以20s末汽车的瞬时功率P1=80kW。
(3)速度为v2=5m/s，在匀加速直线运动阶段，牵引力F=4500N，P2=Fv2=4500N×5m/s=22.5kW。
(4)v1=P/F=160/9m/s<v3=20m/s<vmax=P/F=32m/s，在第二阶段。车的速度为v3=20m/s时，牵引力F=P/v3=4kN，加速度a1=(F-f)/M=0.75m/s2。

Answer 4

当达到最高速度时，车的牵引力等于阻力。OK？ 则达到额定功率 P=FV 代入可得 V=8000/2500

第一，匀加速过程中。达到最大速度的时间为V/a =t
再看看时间是否达到20秒，若达到。。就把最大速度代入得到瞬时功率。。

v=at 算出5米每秒的时间。。。a= <F-f>/t 算出A