質(zhì)量為1.4t的汽車在平直的公路在上從靜止開始啟動．先做勻加速直線運動，5s末達額定功率后保持該功率運動，其運動情況如圖所示，求：
（1）汽車的額定功率；
（2）8秒內(nèi)牽引力所做的功．
分析：根據(jù)速度時間圖線求出勻變速直線運動的加速度，當汽車做勻速勻速時牽引力等于阻力，結(jié)合P=Fv，根據(jù)牛頓第二定律求出額定功率的大小，從而求出汽車所受的阻力．分別求出0-5s內(nèi)和5-8內(nèi)牽引力做的功，從而求出前8s內(nèi)牽引力做的功．
解答：解：（1）汽車勻加速直線運動的加速度
△v
△t
=
8
5
m/s2=1.6m/s2 
由牛頓第二定律得，F(xiàn)-f=ma，
在第5s末：P=Fv1
在第15s末：
P=fv2所以：
P
v1
-
P
v2
=ma，代入數(shù)據(jù)得，
解得P=38400W．
（2）汽車所受的阻力大小：f=
P
v2
=2560N．
勻加速直線運動的牽引力：F=
P
v1
=
38400
8
N=4800N．
在前5s內(nèi)的位移：x1=
v1
2
?t1=
8
2
×5m=20m，則前5s內(nèi)的牽引力做功為W1=Fx1=96000J．
后3s內(nèi)牽引力做功W2=Pt2=38400×3J=115200J．
則前8s內(nèi)牽引力做功為W=96000+115200J=211200J．
答：（1）汽車的額定功率為38400W．
（2）前8s內(nèi)牽引力做功為211200J．
點評：解決本題的關(guān)鍵理清汽車的運動情況，結(jié)合牛頓第二定律和功的公式進行求解．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)質(zhì)量為1.4t的汽車在平直的公路上由靜止開始運動，它先作勻加速直線運動，5s末達到額定功率，而后保持功率不變．其運動過程中速度隨時間的變化情況如圖所示．求：
（1）汽車運動中所受的阻力；
（2）汽車的額定功率；
（3）前10s內(nèi)牽引力所做的功．

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科目：高中物理 來源：江西省專項題 題型：計算題

質(zhì)量為1.4t的汽車在平直公路上從靜止開始啟動，先做勻加速直線運動，5s末達到額定功率之后保持額定功率運動。其運動情況如圖所示，求：
（1）汽車所受的阻力大小及汽車的額定功率大��；
（2）前10s內(nèi)牽引力做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013上海市七校調(diào)研聯(lián)考）如圖所示，質(zhì)量為m=4t的汽車以恒定功率P=60kW從A點出發(fā)，先沿著長度為s1=400m，傾角為α的斜面（sinα=0.02）運動到B（其受到的阻力為車重k1=0.1倍），隨后沿著長度為s2=500m的水平面運動到C（其受到的阻力為車重k2=0.1倍）。若汽車在AB、BC段、BA段最后均可達到勻速行駛，g取10 m/s2。求：

（1）汽車在AB段達到勻速行駛時的速度v1為多大？A到B耗時t1為多少？

（2）為了省油，汽車發(fā)動機在BC段至少需工作多久才能到達C點？

（3）若汽車仍以此恒定功率先沿CB的水平面運動，隨后沿BA的斜面運動到A點，則與原路徑相比，通過計算說明哪種更省時？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013上海市七校調(diào)研聯(lián)考）如圖所示，質(zhì)量為m=4t的汽車以恒定功率P=60kW從A點出發(fā)，先沿著長度為s1=400m，傾角為α的斜面（sinα=0.02）運動到B（其受到的阻力為車重k1=0.1倍），隨后沿著長度為s2=500m的水平面運動到C（其受到的阻力為車重k2=0.1倍）。若汽車在AB、BC段、BA段最后均可達到勻速行駛，g取10 m/s2。求：

（1）汽車在AB段達到勻速行駛時的速度v1為多大？A到B耗時t1為多少？

（2）為了省油，汽車發(fā)動機在BC段至少需工作多久才能到達C點？

（3）若汽車仍以此恒定功率先沿CB的水平面運動，隨后沿BA的斜面運動到A點，則與原路徑相比，通過計算說明哪種更省時？

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