Question

3．表列出了某種型號(hào)轎車的部分?jǐn)?shù)據(jù)，試根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答下列問題：

長(zhǎng)/mm寬/mm高/mm	4871×1835×1460
凈重/kg	1500
傳動(dòng)系統(tǒng)	前輪驅(qū)動(dòng)5擋變速
發(fā)動(dòng)機(jī)型式	直列4缸
發(fā)動(dòng)機(jī)排量（L）	2.2
最高時(shí)速（km/h）	252
0～108km/h的加速時(shí)間（s）	20
額定功率（Kw）	140

（1）圖為轎車中用于改變車速的排擋．手推變速桿到達(dá)不同擋位，可獲得不同的運(yùn)行速度，從“1～5”逐擋速度增大，R是倒車擋．試問轎車要以最大動(dòng)力上坡，變速桿應(yīng)推至哪一擋？并說明理由．
（2）該車以額定功率和最高速度運(yùn)行時(shí)，轎車的牽引力為多大？
（3）如果把0～108km/h的加速過程看做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此過程中汽車的加速度為多大？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)P=Fv判斷知，速度越小，牽引力越大，從而確定變速桿應(yīng)推至哪一檔．
（2）根據(jù)P=Fv求出以額定功率和最高速度運(yùn)行時(shí)，轎車的牽引力．
（3）由表格讀出加速的時(shí)間，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)加速度的定義求解加速度．

解答 解：（1）轎車要以最大動(dòng)力上坡，變速桿應(yīng)推至1擋．
因?yàn)橛蒔=Fv可知，當(dāng)功率P一定時(shí)，要想獲得較大的牽引力，就需要減小速度．
（2）由表格知，該車最高速度為v₁=252km/h=70m/s，額定功率為 P_額=140kW=1.40×10⁵W
由P_額=F₁v₁
得轎車的牽引力為 F₁=$\frac{{P}_{額}}{{v}_{1}}$
代入數(shù)據(jù)計(jì)算可得  F₁=2000N
（3）v₂=108km/h=30m/s
由表格知，0～108km/h的加速時(shí)間為 t=20s
由a=$\frac{{v}_{2}}{t}$代入數(shù)據(jù)計(jì)算可得：
加速度 a=1.5m/s²；
答：
（1）轎車要以最大動(dòng)力上坡，變速桿應(yīng)推至1擋．因?yàn)橛蒔=Fv可知，當(dāng)功率P一定時(shí)，要想獲得較大的牽引力，就需要減小速度．
（2）（2）該車以額定功率和最高速度運(yùn)行時(shí)，轎車的牽引力為2000N．
（3）如果把0～108km/h的加速過程看做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此過程中汽車的加速度為1.5m/s²．

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道功率與牽引力以及速度的關(guān)系，即P=Fv，以及速度與加速度的關(guān)系．