汽車啟動問題2頁

1、汽車的啟動問題汽車由靜止開始啟動的實際過程較為復(fù)雜，在高中階段我們可以把它簡化成以下兩種方式：一種是以恒定功率起動；另一種是以勻加速起動。恒功率啟動：當汽車以恒定功率Pe起動時，由知，v增大，F(xiàn)減??；由知a減小，汽車做變加速直線運動。當a=0，即F=f時，汽車達到最大速度，此后汽車做勻速直線運動。恒牽引力啟動：當汽車勻加速起動時，加速度恒定，但v逐漸增大，由P=FV可知P增大，汽車做勻加速直線。當P=Pe時，勻加速運動結(jié)束，由知V增大，F(xiàn)減??；由知a減小，汽車做加速度逐漸減小的直線運動。當a=0，即F=f時，汽車達到最大速度，此后汽車做勻速直線運動?！纠?汽車發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車

2、質(zhì)量為5t，汽車在水平路面上行駛時，阻力是車重的0.1倍，求：（1）汽車以額定功率從靜止起動后能達到的最大速度是多少？（2）汽車從靜止開始，保持以0.5m/s2的加速度做勻加速運動這一過程能維持多長時間?解析：（1）汽車以額定功率起動,先做加速度減小速度增加的變加速運動，當a=0時做勻速直線運動，此時速度最大Vm，則有所以（2）汽車以恒定加速度起動，加速度，功率隨速度增大而增大，V在達最大值之前，經(jīng)歷了2個過程：先是勻加速，然后是變加速運動。當功率達到額定功率時，Pe=FV1，設(shè)保持勻加速運動的時間為t，勻加速能達到最大的速度為V1。根據(jù)牛頓第二定律和運動規(guī)律得代入數(shù)據(jù)解得對于汽車起動問題，首

3、先要搞清楚是以什么方式起動，然后分析運動過程中各物理量的變化情況，最后根據(jù)試題的具體情況進行求解。【練習(xí)】1。 一艘輪船發(fā)動機的額定功率為1.8×105kW，當它的輸出功率等于額定功率時達到最大速度，此時它所受的阻力為1.2×107N，輪船航行的最大速度是_m/s。答案：152。 汽車發(fā)動機的額定功率為80kW，它以額定功率在平直公路上行駛的最大速度為20m/s，那么汽車在以最大速度勻速行駛時所受的阻力是（ ）A8000N B4000N C2500N D1600N答案：B3。 汽車在平直公路上行駛，它受到的阻力大小不變，若發(fā)動機的功率保持恒定，汽車在加速行駛的過程中，它的牽

4、引力F和加速度a的變化情況是（ ）AF逐漸減小，a也逐漸減小 BF逐漸增大，a逐漸減小CF逐漸減小，a逐漸增大 DF逐漸增大，a也逐漸增大答案：A4質(zhì)量為5´103 kg的汽車在t0時刻速度v010m/s，隨后以P6´104 W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進，經(jīng)72s達到最大速度，設(shè)汽車受恒定阻力，其大小為2.5´103N。求：（1）汽車的最大速度vm；（2）汽車在72s內(nèi)經(jīng)過的路程s。答案：（1）vm=24m/s ； （2）s1252m5質(zhì)量是2000kg、額定功率為80kW的汽車，在平直公路上行駛中的最大速度為20m/s。若汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度

5、大小為2m/s2，運動中的阻力不變。求：汽車所受阻力的大小。3s末汽車的瞬時功率。汽車做勻加速運動的時間。汽車在勻加速運動中牽引力所做的功。答案：f=4000N P= Fv =4.8×104W t=5s W= 2×105J.6。 汽車發(fā)動機的功率為60kW，汽車的質(zhì)量為4t，當它行駛在坡度為0.02的長直公路上時，所受阻力為車重的0.1倍（g取10m/s2），問：（1）汽車所能達到的最大速度vmax多大?（2）汽車從靜止開始以0.6m/s2的加速度作勻加速直線運動，此過程能維持多長時間?（3）當汽車勻加速行駛的速度達到最大值時，汽車做功多少?（4）在10s末汽車的即時功率為

6、多大?答案：（1）12.5m/s（2）14s（3）4.2×105J（4）43.2kWFvv/(m·s-1)O31ABC2/N-11F7。如下左圖所示，某同學(xué)用輕繩通過定滑輪提升一重物，運用傳感器（未在圖中畫出）測得此過程中不同時刻被提升重物的速度v與對輕繩的拉力F，并描繪出v-F1圖象。假設(shè)某次實驗所得的圖象如下右圖所示，其中線段AB與v軸平行，它反映了被提升重物在第一個時間段內(nèi)v和F1的關(guān)系；線段BC的延長線過原點，它反映了被提升重物在第二個時間段內(nèi)v和F1的關(guān)系；第三個時間段內(nèi)拉力F和速度v均為C點所對應(yīng)的大小保持不變，因此圖象上沒有反映。實驗中還測得重物由靜止開始經(jīng)過t=1.4s，速度增加到vC=3.0m/s，此后物體做勻速運動。取重力加速度g=10m/s2，繩重及一切摩擦和阻力均可忽略不計。（1）在提升重物的過程中，除了重物的質(zhì)量和所受重力保持不變以外，在第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)還各有一些物理量的值保持不變。請分別指出第一個時間段內(nèi)和第二個時間段內(nèi)所有其他保持不變的物理量，并求出它