解题思路：（1）汽车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速度减小到零，速度达到最大，做匀速直线运动．（2）根据牛顿第二定律求出匀加速直线运动过程中的牵引力，再根据P=Fv求出匀加速直线运动的末速度，根据匀加速直线运动位移速度公式求出位移，再根据W=Fx求解．（3）比较10 m/s与匀加速的最大速度的关系，判断此速度处于什么阶段，再结合公式P=Fv即可求解．（4）判断20m/s是处于匀加速直线运动阶段还是变加速直线运动阶段，求出牵引力，根据牛顿第二定律求出加速度．
（1）汽车达到最大速度时，匀速运动，牵引力F=f
由P=F•v，得vm=
P额
f＝
60000
1800＝33.3m/s
（2）由牛顿第二定律有：F1-f=ma
解得：F1=5000N
则匀加速运动的末速度v=
P额
F＝
60000
5000＝12m/s
由匀变速运动规律有：x=
v2
2a＝
144
3.2＝45m，
所以牵引力做的功W=F1x=5000×45=2250000J；
（3）当v=10 m/s时，v＜12m/s
故汽车仍做匀加速运动．
发动机输出的实际功率P2=F1v=5000×10=50kW
（4）当v′=20 m/s时，由于v′＞12m/s，
故汽车不做匀加速运动了，
但功率仍为额定功率，
由P额=Ftvt有：Ft=
P额
v′=3.0×103N
又由Ft-f=ma′
可得a′=
3000−1800
2000＝0.6m/s2
答：（1）发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度为33.3m/s；
（2）汽车匀加速运动过程中牵引力所做的功为2250000J；
（3）当汽车的速度为10m/s时，发动机输出的实际功率为50kW；
（4）当汽车的速度为20m/s时的加速度为0.6m/s2．
点评：
本题考点： 功率、平均功率和瞬时功率．
考点点评： 解决本题的关键会根据汽车的受力判断其运动情况，汽车汽车先做匀加速直线运动，当功率达到额定功率，做加速度逐渐减小的加速运动，当加速减小到零，速度达到最大，做匀速直线运动．本题是交通工具的启动问题，关键抓住两点：一是汽车运动过程的分析；二是两个临界条件：匀加速运动结束和速度最大的条件．
