Question

汽车在出厂前要进行测试，某次测试中，先让汽车在模拟山路上以8m/s的速度行驶500s，紧接着在模拟平直公路上受到牵引力8×10⁴牛以20m/s的速度匀速行驶5000m．求：
（1）汽车在平直公路上行驶过程中受到的摩擦力？
（2）汽车在模拟山路上行驶的路程．
（3）汽车在这次整个测试过程中的平均速度．

Answer 1

已知：v₁=8m/s，t₁=500s，v₂=20m/s，s₂=5000m，F=8×10⁴N；
求：（1）汽车在平直公路上行驶过程中受到的摩擦力？
（2）汽车在模拟山路上行驶的路程．
（3）汽车在这次整个测试过程中的平均速度．
解：（1）汽车在水平路面上做匀速直线运动，
在水平方向上受：牵引力F=8×10⁴N，受摩擦力f作用，
汽车处于平衡状态，由平衡条件得：f=F=8×10⁴N．
（2）∵v=，
∴汽车在山路上的路程
s₁=v₁t₁=8m/s×500s=4000m．
（3）∵v=，
∴汽车在平直公路上行驶的时间：
t₂===250s，
汽车总路程s=s₁+s₂=4000m+5000m=9000m，
汽车的运动时间t=t₁+t₂=500s+250s=750s，
汽车总平均速度v===12m/s．
答：（1）汽车在平直公路上行驶过程中受到的摩擦力是8×10⁴N．
（2）汽车在模拟山路上行驶的路程是4000m．
（3）汽车在这次整个测试过程中的平均速度是12m/s．
分析：（1）汽车在平直公路上做匀速直线运动，处于平衡状态，由平衡条件可以求出汽车受到的摩擦力．
（2）已知速度与运动时间，由速度公式的变形公式可以求出汽车的路程．
（3）已知路程与速度，由速度公式的变形公式求出汽车在水平路面上行驶的时间，
求出总路程与总时间，然后由平均速度公式求出汽车的平均速度．
点评：本题难度不是很大，熟练应用速度公式及其变形公式、熟练应用平衡条件，即可正确解题．