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)一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a =1.0m/s2。达到...
题目内容:
)一种氢气燃料的汽车,质量为m=2.0×103kg,发动机的额定输出功率为80kW,行驶在平直公路上时所受阻力恒为车重的0.1倍。若汽车从静止开始先匀加速启动,加速度的大小为a =1.0m/s2。达到额定输出功率后,汽车保持功率不变又加速行驶了800m,获得最大速度后才匀速行驶。求:
(1)汽车的最大行驶速度Vm;
(2)汽车匀加速阶段所能达到的最大速度V;
(3)汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间。
【答案】(1)40m/s(2)20m/s(3)55s
【解析】试题分析:首先要分析清楚汽车的运动过程:
第一阶段:匀加速运动阶段.开始,汽车由静止做匀加速直线运动,这个过程中v增大,汽车功率也增大;
第二阶段:变加速运动阶段,加速度逐渐减小.汽车输出功率达到其允许的最大值并保持不变时,其功率已不能维持汽车继续做匀加速直线运动了,此时汽车虽然做加速运动,但加速度逐渐减小,直到a=0.这个过程中P不变,F减小,v增大;
第三阶段:匀速直线运动阶段.加速度等于0后,速度已达到最大值,此时汽车做匀速直线运动,此时.
(1)阻力
汽车的最大行驶速度
(2)汽车匀加速启动阶段根据牛顿第二定律,由,得
由,得
(3)匀加速阶段的时间为
恒定功率启动阶段的时间设为,
由动能定理,得
所以总的时间为
【题型】解答题
【结束】
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如图,ABCD为一竖直平面的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10m,BC长3.5m,AB和CD轨道光滑。一质量为1kg的物体,从A点由静止释放,经过BC后滑到高出C点9.3m的D点速度为零。求:(g=10m/s2)
(1)物体与BC轨道的动摩擦因数μ。
(2)物体第5次经过B点时的速度VB大小。
(3)物体最后停止的位置与B点之间的距离。
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