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【题目】高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象.现利用这架照相机对MD﹣2000家用汽车的加速性能进行研究,如图所示为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片,图中的标尺单位为米,照相机每两次曝光的时间间隔为1.0s.已知该汽车的质量为2000kg,额定功率为72kW,汽车运动过程中所受的阻力始终为1600N

1)求该汽车加速度的大小.

2)若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动,匀加速运动状态最多能保持多长时间?

3)求汽车所能达到的最大速度.

【答案】11.0 m/s2220 s345 m/s

【解析】

试题(1)根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,求出汽车的加速度大小.

2)根据牛顿第二定律求出匀加速运动的牵引力,结合功率得出匀加速运动的末速度,再结合速度时间公式求出匀加速运动的时间.

3)当牵引力等于阻力时,速度最大,根据阻力的大小得出牵引力的大小,从而根据P=Fv求出最大速度的大小.

解:(1)汽车做匀加速直线运动,△x=x2﹣x1=a△T2

a==m/s2="1.0" m/s2

2)做匀加速直线运动的汽车所受合力为恒力,由牛顿第二定律得:F﹣Ff=ma

所以F=ma+Ff="3600" N

随着速度的增大,汽车的输出功率增大,当达到额定功率时,匀加速运动的过程结束,

P=Fv

v1==m/s="20" m/s

由匀加速运动公式v=at得:t=="20" s

3)当汽车达到最大速度时,有F′=Ff="1600" N

P=F′v,得v==m/s="45" m/s

答:(1)汽车的加速度大小为1.0m/s2

2)匀加速运动状态最多能保持20s

3)汽车所能达到的最大速度为45m/s

练习册系列答案
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【题目】如图所示,质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,在外力作用下,斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动,运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中正确的是( )

A. 支持力一定做正功 B. 摩擦力一定做正功

C. 摩擦力可能不做功 D. 摩擦力可能做负功

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D. 40sAB相遇

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A. 小球仍在水平面内做匀速圆周运动

B. 在绳b被烧断瞬间,a绳中张力突然增大

C. 若角速度ω较小,小球在垂直于平面ABC的竖直平面内摆动

D. b未被烧断时,绳a的拉力大于mg,绳b的拉力为2lb

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C. 物体的动能逐渐增大D. 弹簧的弹性势能先减小后增大

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【题目】某三棱镜的横截面为一直角三角形,如图所示,∠A=90°,B=30°,C=60°,棱镜材料的折射率为n,底面BC涂黑,入射光沿平行与底面BC的方向射向AB面,经AB面和AC面折射后出射。

①求出射光线和入射光线延长线的夹角α;(可用反三角函数表示角度)

②为使上述入射光线能从AC面出射,折射率n的最大值为多少?

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A. 猎豹的加速度大小为43.2m/s2

B. 2.5s内猎豹运动的距离为75m

C. 2.5s内猎豹运动的平均速度为15m/s

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(1)小球所受电场力F的大小.

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A. 当弹簧恢复原长时,物块A沿斜面上升10cm

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C. 物块B离开挡板前,弹簧一直对物块A做正功

D. 物块B刚要与挡板分离时,物块A的加速度大小为7.5m/s2

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