一輛汽車質量為m＝1×103 kg ，在水平路面上由靜止開始先作勻加速直線運動，達到汽車的額定功率后，保持額定功率作變加速直線運動，共經過t＝20 s達到最大速度v2＝20 m/s，之后勻速行駛．運動中汽車所受阻力恒定．汽車行駛過程中牽引力F與車速v的倒數的關系如圖所示．
（1）求汽車的額定功率P ；
（2）求汽車做勻加速直線運動時的加速度a ；
（3）求汽車前20 s內行駛的距離s ．
（12分）解答：
分析：由圖線分析可知：圖線AB牽引力F不變，阻力f不變，電動車由靜止開始做勻加速直線運動；圖線BC的斜率表示汽車的功率P，P不變，達到額定功率后，則汽車所受牽引力逐漸減小做加速度減小的變加速直線運動，直至達最大速度20m/s；此后汽車作勻速直線運動．
（1）由圖象可得，當最大速度v2=20m/s時，牽引力為Fmin=1000N
故恒定阻力 f=Fmin=1000N （2分）
額定功率 P=Fminv2=20kW （1分）
（2）勻加速運動的末速度 
（由圖象知F = 2000 N）
代入數據解得
m/s （1分）
勻加速直線運動的加速度 
m/s2 （2分）
（3）汽車在速度達到10m/s之前，一直做勻加速直線運動
故勻加速運動的時間為 
s （1分）
勻加速運動的距離
m （1分）
之后做變加速直線運動
故變加速運動的時間為 
s （1分）
變加速運動的距離為
，由動能定理：
（2分）
代入得 
m
故汽車在前20s內行駛的距離
m （1分）
名師金手指領銜課時系列答案科目：高中物理 來源：江蘇省揚州中學2008-2009學年高一年級3月份月考物理試題 題型：038
一輛汽車質量為6000 kg，從靜止開始起動，沿水平面前進了距離40 m后，就達到了最大行駛速度20 m/s，牽引力功率保持不變，所受阻力為車重的0.05倍．
求：(1)汽車的牽引功率．
(2)汽車從靜止到開始勻速運動所需的時間．取重力加速度g＝10 m/s2
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科目：高中物理 來源：江西九江2009屆高考第一次模擬物理試題 題型：038
一輛汽車質量為m＝1×103 kg，最大功率為P＝2×104 W，在水平路面由靜止開始做直線運動，最大速度為v2，運動中汽車所受阻力恒定，發動機的最大牽引力為F＝3×103 N，其行駛過程中牽引力F與車速倒數1/v的關系如圖所示，試求：
(1)勻加速直線運動中的加速度
(2)當汽車的速度為10 m/s時發動機的功率為多大？
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科目：高中物理 來源： 題型：
一輛汽車質量為m＝1×103 kg ，在水平路面上由靜止開始先作勻加速直線運動，達到汽車的額定功率后，保持額定功率作變加速直線運動，共經過t＝20 s達到最大速度v2＝20 m/s，之后勻速行駛．運動中汽車所受阻力恒定．汽車行駛過程中牽引力F與車速v的倒數的關系如圖所示．
（1）求汽車的額定功率P ；
（2）求汽車做勻加速直線運動時的加速度a；
（3）求汽車前20 s內行駛的距離s ．
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科目：高中物理 來源：湖北省武昌區2010-2011學年高三11月調研測試 題型：計算題
一輛汽車質量為m＝1×103 kg ，在水平路面上由靜止開始先作勻加速直線運動，達到汽車的額定功率后，保持額定功率作變加速直線運動，共經過t＝20 s達到最大速度v2＝20 m/s，之后勻速行駛．運動中汽車所受阻力恒定．汽車行駛過程中牽引力F與車速v的倒數的關系如圖所示．
（1）求汽車的額定功率P ；
（2）求汽車做勻加速直線運動時的加速度a ；
（3）求汽車前20 s內行駛的距離s ．
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