解题思路:(1)当牵引力与阻力相等时,汽车的速度最大,根据额定功率和牵引力的大小求出最大速度.
(2)根据求出牛顿第二定律求出牵引力的大小,结合2s末的速度,求出发动机的瞬时功率.
(3)根据动能定理求解从达到最大功率到达到最大速度时间,进而求解汽车从开始到达到最大速度共用时间.
(1)当汽车速度最大时,牵引力等于阻力,F=f
vm=[P/f]=
60×103
5.0×103=12m/s
(2)根据牛顿第二定律得:F-f=ma
解得:F=f+ma=5×103+2.5×103N=7.5×103N.
由P=Fv知匀加速的末速度为v1=[P/F]=
6.0×103
7.5×103m/s=8m/s
由v=at知
t1=
v1
a=[8/0.5]s=16s
(3)设从达到最大功率到达到最大速度时间为t2,这段时间内,根据动能定理得:
Pt2-fx=[1/2m
v2m]-[1/2m
v21]
解得:t2=25s,故汽车从开始到达到最大速度共用时间为t=t1+t2=25s+16s=41s.
答:(1)汽车所能达到的最大速度vm=12m/s;
(2)若汽车以a=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动,该过程能维持16s.
(3)若从达到最大功率到达到最大速度汽车行驶了260m,则求汽车从开始到达到最大速度共用了41s.
点评:
本题考点: 动能定理;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情况判断运动情况.知道在水平面上行驶当牵引力等于阻力时,速度最大.