度;(2)若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动,匀加速运动状态最多能保持多长时间;(3)汽车所能达到的最大速度是多大;(4)若该汽车从静止开始运动,牵引力不超过3000N,求汽车运动2400m所用的最短时间(汽车已经达到最大速度)。7一辆汽车质量为1×103kg,最大功率为2×104W,在水平路面上由静止开始做直线运动,最大速度为v2,运动中汽车所受阻力恒定。发动机的最大牵引力为3×103N,其行驶过
程中牵引力F与车速的倒数1的关系如图所示。试求:v
(1)根据图线ABC判断汽车做什么运动;
f(2)v2的大小;(3)整个运动过程中的最大加速度。
f1D解析:小车运动方向受向前的牵引力F1、阻力F,因为v增大,P不变,由P=F1v,
F1-F=ma,得出F1减小,a减小,当v=vm时,a=0;故A、B项错;合外力的功W总=Pt
-Fs,由动能定理得
W
牵-Fs=
12
m
vm2
,故
C
项错,D
项对。
2ACD解析:由P=Fv可得汽车以额定功率P=60kW、以速度v=120kmh=100ms3
匀速行驶时,受到的阻力大小为f=F=P=18×103N,A项正确;汽车以54kmh的速v
度匀速行驶时消耗的功率为P=fv=18×103×15W=27kW,B项错;汽车消耗功率为45kW
行驶的速度为15ms时,其牵引力F=P=3×103N,由牛顿第二定律得加速度a=Ff
v
m
=04ms2,C项正确;若汽车保持额定功率不变从静止状态启动,其牵引力F随汽车速度
的增大而减小,所以汽车启动后加速度将会越来越小,D项正确。
3BC解析:由于加速和减速过程均为匀变速运动,所以每个过程中电梯对人的作用力
均为恒力。由题图可知在第2~5s过程中,电梯匀速上升,电梯对人的支持力大小等于重
力500N。由P=Fv可知,电梯以2ms的速度匀速上升,C正确;电梯加速上升的末速度
和减速上升的初速度均为2ms。其加速度分别为1ms2和05ms2。由牛顿第二定律得加
速过程F2=mg+ma=550N,减速过程F1=mg-ma2=475N,故P2=F2v=1100W,P1=F1v=950W。故A项错,B项正确;在P-t图象中,图线与坐标轴所围的面积表示电梯对人的
支持力所做的功,由图象易知,加速过程中电梯对人所做的功小于减速过程中电梯对人所做
的功,D项错误。
4AD解析:由题意知,机车做匀加速直线运动,且阻力不变,所以牵引力也不变。根
据P=Fv知,选项A正确,B错误;根据动能定理,在任意相等时间内,由于位移不等,所
以合外力做功不等,机车动能变化不等,选项C错误;由于是匀加速直线运动,选项D正确。
5解:(1)由题图可知AB段表示电动车由静止开r