某型号汽车发动机的额定功率P0=60kW,汽车质量m=1×103kg,在水平路面上正常行驶中所受到的阻力大小恒...
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某型号汽车发动机的额定功率P0=60kW,汽车质量m=1×103kg,在水平路面上正常行驶中所受到的阻力大小恒为车重的0.15倍.g取10m/s2.
(1)求该汽车在水平路面上行驶能达到的最大速度vm;
(2)若该汽车由静止开始以a1=0.5m/s2的加速度匀加速行驶,求维持汽车做匀加速直线运动的时间t;
(3)若该汽车在水平高速公路上以v=36m/s的速度匀速行驶,轮胎与路面的动摩擦因数μ=0.60,驾驶员的反应时间△t=0.50s,求驾驶员驾驶该汽车与前车保持的安全距离的最小值s.
【回答】
(1)当汽车发动机达到额定功率并做匀速运动时,汽车达到最大速度,此时发动机牵引力为:
F=f1=kmg=0.15×1×103=1.5×103 N,
则vm===40 m/s
(2)设汽车匀加速行驶时发动机牵引力为F1,根据牛顿第二定律有:
F1﹣f1=ma1
得:F1=f1+ma1=1500+1000×0.5=2×103N
维持汽车做匀加速直线运动的最大速度
vm1===30 m/s
维持汽车做匀加速直线运动的时间为:
t===60 s
(3)当出现紧急情况时,汽车刹车时受到的总阻力为:
f=f1+μmg=1500+0.6×10000=7.5×103N
此时汽车的加速度大小为:a2===7.5 m/s2
汽车在司机反应时间内匀速行驶的距离为:s1=v△t=36×0.5=18m
由v2=2a2s2得汽车的刹车距离为:s2===86.4 m
所以此汽车与前车保持的安全距离的最小值为:s=s1+s2=18+86.4=104.4 m
知识点:机械能守恒定律单元测试
题型:综合题
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