一辆汽车的质量为m=3×103kg,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
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解题思路:对汽车运动过程进行分析,当到达最大速度时汽车做匀速运动,运用功率和速度关系公式求出阻力.

当汽车速度为15m/s时,运用功率和速度关系公式求出牵引力,由牛顿第二定律得出加速度.

清楚汽车的运动过程,知道哪一段是匀加速运动,运用功率和速度关系公式求出匀加速过程中的牵引力,由牛顿第二定律得出加速度,再有运动学公式求出时间.

(1)由图象可知:汽车到达最大速度vm=20m/s

由于汽车做匀速运动,牵引力等于阻力,

此时f=F=[P

vm=

60×103/20]N=3×103N

当汽车速度v1=15m/s时,牵引力F′=[P

v1=

60×103/15]N=4×103N

由牛顿第二定律可得:

F′-f=ma1

所以a1=

F′−f

m=

4.0×103−3.0×103

3×103m/s2=0.33m/s2

(2)汽车做匀加速运动时的牵引力

F″=[P

v2=

60×103/12]N=5×103N

匀加速运动的加速度a2=

F″−f

m=[2/3]m/s2

根据运动学公式得:

t=

v2

a2=18s.

答:(1)当汽车速度为15m/s时的加速度大小为0.33m/s2

(2)汽车做匀加速直线运动的时间为18s.

点评:

本题考点: 牛顿第二定律;牛顿运动定律的综合应用.

考点点评: 要注意P=Fv的使用.

了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.

做题目可以去尝试运用某一物理规律,如果不能解决再换用其他的,做完可以去总结.