Question

如圖所示，是汽車牽引力F和車速倒數的關系圖像，若汽車質量為2×10³kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s，則以下說法正確的是（ ）

A．汽車的額定功率為6×104W

B．汽車運動過程中受到的阻力為6×103N

C．汽車先做勻加速運動，然后再做勻速直線運動

D．汽車做勻加速運動時間是5s

Answer 1

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由圖線可知，速度較小的起動階段，牽引力恒定，故汽車做勻加速度運動，在此過程中隨著速度增大，牽引功率也隨之增大，當牽引功率增大到額定功率時，汽車繼續加速，但牽引力減小，汽車做加速度減小的加速度運動，當加速度等于零，即牽引力等于阻力時，速度達到最大，以后做勻速直線運動。由題意知最大車速為30m/s，此時牽引力為2×10³N，故汽車運動過程中受到的阻力為2×10³N，且額定功率為P=fv_m=6×10⁴W。設勻加速過程中的最大速度為v，加速度為a，
則v=。F-f=ma，a=，由v=at得汽車做勻加速運動時間是5s。