解题思路:(1)当牵引力等于阻力时,速度最大,根据P=Fvm=fvm求出汽车所受的阻力.
(2)当匀加速运动速度达到最大时,功率达到额定功率,根据牛顿第二定律求出匀加速直线运动的牵引力,从而得出匀加速直线运动的最大速度,根据匀变速直线运动的速度时间公式求出匀加速运动的时间.
(3)根据动能定理列式直接求解.
(1)当牵引力等于阻力时,速度最大,由P=FV得:f=[P/V]=
80×103
20N=4×103N,
(2)由F-f=ma 得:F=f+ma=4×103+2×103×2N=8×103N,
由P=FV得:V=[P/F]=
80×103
8×103m/s=10m/s,
所以匀加速运动的时间为:t=[v/a]=[10/2]s=5s,
(3)根据动能定理:WF-fs=[1/2]mv2
解得:WF=fs+[1/2]mv2=4×103×25+[1/2]×2×103×102J=2×105J.
答:(1)汽车受到的阻力为4×103N;
(2)匀加速运动的时间为5s;
(3)匀加速运动过程中牵引力做的功为2×105J.
点评:
本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率;牛顿第二定律;动能定理的应用.
考点点评: 解决本题的关键知道当牵引力等于阻力时,速度最大,最终做匀速直线运动.