
(1)当汽车以额定功率做匀速运动时,速度最大,则有F=f 由P=Fv m =fv m ,得 f= P v m = 80000 20 N=4000N,设匀加速运动中牵引力大小为F 1 ,根据牛顿第二定律得 F 1 -f=ma得到 F 1 =f+ma=4×10 3 N+2×10 3 ×2N=8×10 3 N2s汽车的速度大小v=at=4m/s所以3s末汽车的瞬时功率P 2 =F 1 v=3.2×10 4 W(2)汽车做匀加速运动过程中,当汽车的实际功率达到额定功率时,由P=F 1 v 1 得匀加速运动的末速度v 1 = P F 1 = 80000 8000 =10m/s 汽车做匀加速运动的时间t= v 1 a = 10 2 s=5s (3)因为16m/s>10m/s所以此时汽车的功率为额定功率,则 F 2 = P v = 80000 16 =5000N根据牛顿第二定律得:a′= F 2 -f m = 5000-4000 2000 =0.5m/s 2 答:(1)汽车在第2s末的功率是3.2×10 4 W;(2)汽车做匀加速直线运动的时间是5s;(3)汽车的速度为16m/s汽车运动的加速度为0.5m/s 2 .
