問題詳情:
(2012上海寶山期末)如圖a所示,在水平路段AB上有一質量爲2×103kg的汽車,正以10m/s的速度向右勻速運動,汽車前方的水平路段BC較粗糙,汽車透過整個ABC路段的v~t圖像如圖b所示(在t=15s處水平虛線與曲線相切),運動過程中汽車發動機的輸出功率保持20kW不變,假設汽車在兩個路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恆定的大小。
(1)求汽車在AB路段上運動時所受的阻力f1。
(2)求汽車剛好到達B點時的加速度a。
(3)求BC路段的長度。
(4)若汽車透過C位置以後,仍保持原來的輸出功率繼續行駛,且受到的阻力恆爲f1,則在圖b上畫出15s以後汽車運動的大致圖像。
(解題時將汽車看成質點)
【回答】
解:(1)汽車在AB路段時,有F1= f1,P= F1 v1, f1=P/ v1,
聯立解得:f1= N=2000N。 (4分)
(2)t=15s時汽車處於平衡態,有F2= f2,P= F2 v2, f2=P/ v2,
聯立解得:f2= N=4000N。 (4分)
t=5s時汽車開始減速運動,有f2-F1=ma,
解得a=1m/s2。 (2分)
(3) (2分)
解得s=68.75s (1分)
(4)汽車透過C位置以後,阻力減小,將做加速度逐漸減小的加速運動,達到v=10m/s後勻速運動,15s以後汽車運動的速度圖象如圖所示。(3分)
知識點:機械能守恆定律單元測試
題型:綜合題