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试卷云
2024年4月30日17时46分,搭载着汤洪波、唐胜杰、江新林三名航天员的神舟十七号飞船在东风着陆场成功着陆,地面工作人员即刻乘坐着东风猛士军用越野车赶往着陆点,该越野车额定功率为990kW,整车质量(包括乘员和设备)为4t,启动过程中先做匀加速直线运动,达到额定功率时速度为v1=25m/s,再维持额定功率加速直到达到最大行驶速度vm=55m/s,整个加速过程用时15s(车所受阻力恒定,整个加速过程视为直线运动),求:
(1)该车所受阻力的大小;
(2)匀加速过程的加速度的大小及匀加速运动的时间(结果保留两位有效数字);
(3)整个加速过程的总位移的大小(结果保留整数)。
【答案】(1);(2),;(3)
【知识点】机车的额定功率、阻力与最大速度、机车以恒定加速度启动的过程及v-t图像、利用动能定理求机车启动位移的问题
【详解】(1)当牵引力等于阻力,汽车速度达到最大,则有
可得该车所受阻力的大小为
(2)匀加速运动阶段,根据牛顿第二定律可得
结束匀加速时有
,
联立可得
则汽车匀加速维持的时间为
(3)汽车匀加速阶段通过的位移大小为
汽车额定功率加速的时间为
设时间内的位移,根据动能定理可得
代入数据解得
则整个加速过程的总位移的大小为