Question

13．質(zhì)量為2×10³kg的汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為3×10⁴W，在水平公路上能以15m/s的最大速率勻速行駛．若保持功率不變，當(dāng)速率為10m/s時(shí)，汽車(chē)受到的牽引力為3×10³N，瞬時(shí)加速度為0.5m/s²．

Answer 1

分析 汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度最大，此時(shí)牽引力等于阻力，由P=Fv求出牽引力，從而得到阻力．若保持功率不變，當(dāng)速率為10m/s時(shí)，由P=Fv，求汽車(chē)受到的牽引力．由牛頓第二定律求瞬時(shí)加速度．

解答 解：汽車(chē)以最大速率行駛時(shí)，牽引力等于阻力，即 F=f
由P=Fv_m=fv_m得：汽車(chē)所受的阻力大小 f=$\frac{P}{{v}_{m}}$=$\frac{3×1{0}^{4}}{15}$=2×10³N
 若保持功率不變，當(dāng)速率為10m/s時(shí)，由P=Fv得：
汽車(chē)受到的牽引力  F=$\frac{P}{v}$=$\frac{3×1{0}^{4}}{10}$=3×10³N．
根據(jù)牛頓第二定律得：F-f=ma
得，a=$\frac{F-f}{m}$=$\frac{3×1{0}^{3}-2×1{0}^{3}}{2×1{0}^{3}}$=0.5m/s²．
故答案為：3×10³，0.5

點(diǎn)評(píng) 本題要理清汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況和受力條件，要注意明確發(fā)動(dòng)機(jī)功率公式P=Fv中，F(xiàn)是牽引力，不是合力．知道當(dāng)汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，牽引力等于阻力．