高二物理题，要求过程清晰（高手进）

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/09/20 07:42:38
质量为2000千克的汽车在一平直的公路上行驶，其最大速率可达20米/秒，假设汽车从静止开始就保持额定功率进行加速，则经过15秒钟，通过200米的路程达到最大速率，设汽车在运动过程中所受阻力不变。 （1）汽车的额定功率和所受的阻力各为多大 （2）如果汽车从静止开始以2米/平方秒的加速度做匀加速直线运动，则汽车作匀加速运动的过程可以维持多少时间 （3）若汽车保持额定功率不变，当它驶上每前进10米就升高1米的斜坡时，汽车的最大速度是多少？（设汽车和斜坡的摩擦系数与在平直公路上相同）

1、
动能定理：Pt-fL=(1/2)mV^2
最大速度时，阻力等于牵引力：f=P/V

由上两式，代入速度V解出：
P=80KW
f=4000N
2、
设匀加速时的牵引力为F
F-f=ma
F=f+ma=4000+2000*2=8000N
最大速度：V'=P/F=80000/8000=10m/s
加速时间：t=V'/a=10/2=5s
3、
汽车和斜坡的动摩擦因数：μ=f/(mg)=4000/20000=0.2
设斜坡倾角为θ
sinθ=1/10=0.1 cosθ=√(1-0.01)=√0.99≈1
V''=P/[(mgsinθ)+(μmgcosθ)]
=80000/[(2000)+(4000)]
=(40/3)m/s
=48Km/h