12分．（12分）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 ,．（12分）一种氢气燃_物理解答

12分．（12分）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 ,
．（12分）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 ,直到获得最大速度后才匀速行驶.试求：
（1）汽车的最大行驶速度；
（2）汽车匀加速启动阶段结束时的速度；
（3）当速度为5m/s时,汽车牵引力的瞬时功率；
（4）当汽车的速度为32m/s时的加速度；
（5）汽车从静止到获得最大行驶速度所用的总时间

人气：484 ℃　时间：2019-10-17 01:47:13

解答

(1)40m/s
(2)20m/s
(3)20kw
(4)0.25m/s2
(5)55s
刚开始时汽车保持牵引力4000牛不变,此时做匀加速直线运动,输出功率不断增加,一直增加到输出功率等于额定功率,此时牵引力为4000N功率为80kW,之后汽车速度继续增加但功率已达到最大不能再增所以牵引力将会减小（P=Fv）,以后会做加速度减小的加速运动直到牵引力等于阻力（即：牵引力2000N功率80kW）,汽车做变加速运动的起始时刻是牵引力为4000N功率为80kW的时刻,终了时刻为拉力2000N功率80kW的时刻.
设做变加速运动的初速度为Vo,末速度为V,牵引力为F,阻力为f,额定功率为P
Vo=P/F=80000/4000=20m/s 初动能Eko=mVo^2/2=2000*20^2/2=400000 J
V=P/f=80000/2000=40m/s 末动能Ek=mV^2/2=2000*20^2/2=1600000 J
在变加速时段发动机做功等于动能增加量与阻力消耗的能量之和
即：Pt=Ek-Eko+fs
80000t=1600000-400000+2000*800
t=35s 即:变加速时间为35s,总时间为35+20m/s÷1m/s2=55s.