Question

一輛汽車的額定功率為60 kW，質量為5.0×10³ kg，汽車在水平路面行駛時，受到的阻力大小是車重的0.1倍，汽車由靜止開始以0.5 m/s²的加速度勻加速運動達到額定功率后再做變加速運動直至勻速運動，g取10m/s²，求：
（1）汽車在啟動過程中所能達到的最大速度
（2）汽車勻加速運動階段的牽引力
（3）汽車勻加速運動階段所持續的時間

Answer 1

(1) 12m/s（2）7500N（3）16s

試題分析：依題意可知，
(1)汽車所受阻力為
F_阻=kmg=5000N
當F_牽=F_阻時，a=0，速度最大
故vm=P_額/F_牽=P_額/F_阻=12m/s
(2)勻加速階段
F_牽-F_阻=ma
故勻加速時汽車牽引力
F_牽= F_阻+ma=7500N
(3)勻加速階段的最大速度為
v= P_額/F_牽=8m/s
故勻加速階段所持續時間
t=v/a=16s
( 每小題3分)
點評：本題難度較易，此類問題中牽引力等于阻力時速度最大，靈活應用牛頓第二定律是解決本題的關鍵