Question

2．額定功率為8W的玩具汽車，質(zhì)量為2kg，汽車在水平桌面上由靜止開始以a=0.5m/s²做勻加速直線運動，整個過程中阻力大小恒為4N，則：
（1）在啟動過程中汽車的最大速率v_m
（2）勻加速運動過程中牽引力的大小F
（3）勻加速運動的時間t₁．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)牽引力等于阻力時，速度最大，根據(jù)P=fv求出最大速度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出牽引力的大�。�
（3）根據(jù)P=Fv求出勻加速運動的末速度，結(jié)合速度時間公式求出勻加速運動的時間．

解答 解：（1）當(dāng)牽引力等于阻力時，速度最大，
則最大速度${v}_{m}=\frac{P}{F}=\frac{P}{f}=\frac{8}{4}m/s=2m/s$．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，F(xiàn)-f=ma，解得牽引力F=f+ma=4+2×0.5N=5N．
（3）勻加速運動的末速度$v=\frac{P}{F}=\frac{8}{5}m/s=1.6m/s$，
則勻加速運動的時間${t}_{1}=\frac{v}{a}=\frac{1.6}{0.5}s=3.2s$．
答：（1）在啟動過程中汽車的最大速率為2m/s；
（2）勻加速運動過程中牽引力的大小為5N；
（3）勻加速運動的時間為3.2s．

點評 解決本題的關(guān)鍵掌握恒定加速度啟動過程中的運動規(guī)律，知道當(dāng)功率達(dá)到額定功率時，勻加速運動結(jié)束，然后做變加速運動，知道當(dāng)加速度為零時，速度達(dá)到最大．