(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=
=P0 F
=40 m/s 60000 1500
(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=
=P0 F1
=30 m/s60000 2000
维持汽车做匀加速直线运动的时间为:
t=
=vm1 a1
=60 s30 0.5
(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=
=f m
=7.5 m/s27500 1000
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=
=v2 2a2
=86.4 m362
2×7.5
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
答:(1)该汽车在水平路面上行驶能达到的最大速度为40 m/s;
(2)维持汽车做匀加速直线运动的时间为60 s;
(3)驾驶员驾驶该汽车与前车保持的安全距离的最小值为104.4 m.