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          一輛汽車的質(zhì)量是5×103 kg，發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車所受阻力恒為5000N，如果汽車從靜止開始以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，功率達到最大后又以額定功率運動了一段距離后汽車達到了最大速度，在整個過程中，汽車運動了125m．問
          （1）汽車做勻加速運動的時間．
          （2）在整個過程中，汽車發(fā)動機做的功是多少？
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：汽車在勻加速運動時由牛頓第二定律求出汽車的牽引力當(dāng)達到最大功率時求出此時的速度，然后由運動學(xué)公式求出加速時的時間；當(dāng)汽車最終做勻速運動時速度達到最大，此時汽車的牽引力與阻力大小相等，由汽車的額定功率和阻力，求出汽車的最大速度，再對全程應(yīng)用動能定理列式，即可解得牽引力做的功．
          解答：解：（1）由牛頓第二定律可知在勻加速階段
          F-f=ma
          F=f+ma=7500N
          由P=FV可知達到額定功率時速度為
          V=
          P
          F
          =
          60000W
          7500N
          =8m/s
          由V=at得
          t=
          V
          a
          =
          8m/s
          0.5m/s2
          =16s
          （2）汽車行駛的最大速度為v=
          P
          f
          =
          6×104
          5000
          =12          m/s            
          根據(jù)動能定理得  W-fs=
          1
          2
          mv2-0
          W=
          1
          2
          mv2+fs=9.85×105J
          答：（1）汽車做勻加速運動的時間為16s．
          （2）在整個過程中，汽車發(fā)動機做的功是9.85×105J
          點評：本題考查的是機車啟動的兩種方式，即恒定加速度啟動和恒定功率啟動．要求同學(xué)們能對兩種啟動方式進行動態(tài)分析，能畫出動態(tài)過程的方框圖，公式p=Fv，p指實際功率，F(xiàn)表示牽引力，v表示瞬時速度．當(dāng)牽引力等于阻力時，機車達到最大速度．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          一輛汽車的質(zhì)量是5×103kg，發(fā)動機的額定功率為45kW，汽車所受阻力恒為5000N，如果汽車從靜止開始以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，功率達到最大后又以額定功率運動了一段距離后汽車達到了最大速度，在整個過程中，汽車運動了67.5m．問：
          （1）在這個過程中，汽車發(fā)動機的牽引力做功多少？
          （2）在這個過程中汽車運動的總時間？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          一輛汽車的質(zhì)量是5×103 kg，發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車所受阻力恒為5000N，如果汽車從靜止開始以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，功率達到最大后又以額定功率運動了一段距離后汽車達到了最大速度，在整個過程中，汽車運動了125m．問在這個過程中，汽車發(fā)動機的牽引力做功多少？
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2011?楊浦區(qū)一模）一輛汽車的質(zhì)量是5×103kg，發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車所受阻力恒為5000N，如果汽車從靜止開始以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，功率達到最大后又以額定功率運動了一段距離后汽車達到最大速度，在整個過程中，汽車運動了125m，問在這個過程中，汽車的牽引力做了多少功？
          下面某位同學(xué)的解法．
          F=ma+f=7500N，W=Fs=7500×125J=9.375×105J．
          請你對這位同學(xué)的解法做出評價，若不同意，請給出你的解法．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          一輛汽車的質(zhì)量是5×103kg，發(fā)動機的額定功率為60kW，汽車所受阻力恒為2000N，如果汽車從靜止開始以2m/s2的加速度做勻加速直線運動，功率達到最大后汽車又以額定功率運動了一段距離達到了最大速度，在整個過程中汽車運動了100m．下面是甲、乙兩位同學(xué)關(guān)于此過程中汽車牽引力做功的解法：
          甲同學(xué)的解法：t=
          2s
          a
          =
          2×100
          2
          s=10s          ①
          W=Pt=6×104×10J=6×105J    ②
          乙同學(xué)的解法：F=ma+f=5×103×2+2000=1.2×104N    ③
          W=Fs=1.2×104×100J=1.2×106J    ④
          請對上述兩位同學(xué)的解法做出評價并說明理由．若你認為兩同學(xué)的解法都不正確，請給出你的解法．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          一輛汽車的質(zhì)量是5×103kg，發(fā)動機的額定功率為60kw，汽車所受阻力恒為5×103N，如果汽車從靜止開始以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動，功率達到最大后又以額定功率變加速運動了一段距離后汽車達到了最大速度，在整個過程中，汽車勻加速和變加速運動了共125m．
          問（1）汽車行駛時的最大速度；
          （2）汽車勻加速行駛時的末速度；
          （3）汽車在勻加速行駛階段，牽引力做功多少？
          （4）汽車在變加速行駛階段，牽引力做功多少？
          

			
          

			
          
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