如图所示,质量为的汽车以恒定功率
从
点出发,先沿着长度为
,倾角为
的斜面运动到
(其受到的阻力为车重
倍),随后沿着长度为
的水平面运动到
(其受到的阻力为车重
倍)。若
和
足够长,汽车在
、
段最后均可达到匀速行驶。求:
(1)汽车在段和
段达到匀速行驶时,其速度
和
分别为多大?耗时分别为多少?
(2)为了省油,汽车发动机在段至少还需工作多久才能到达
点。
(3)若汽车可先沿着长度为的水平面运动(其受到的阻力为车重
倍),随后沿着长度为
,倾角为
的斜面运动到
点(其受到的阻力为车重
倍)。为简单计,设
,请问与原路径相比,哪个更省时,为什么?