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一辆小车质量m=1200kg,从静止开始,在保持不变的牵引力F=3000N作用下做匀加速直线运动,运动中小车受到的阻力始终是车重的0.2倍,经过时间t1=1Os,关闭发动机.取g=10m/s2.求小车从静止开始运动后经过t2=20s通过的距离s是多少?

解:设小车在匀加速直线运动过程中的加速度为a1,通过的距离是s1,经过时间t1的速度是v,关闭发动机后做匀减速直线运动的时间是t2,加速度大小为a2,通过的距离是s2,则:
F-kmg=ma1

v=a1t1
kmg=ma2

联立①②③④⑤解得:a1=0.5 m/s2,s1=25 m,v=5 m/s,a2=2m/s2,t2=2.5 s
由于t1+t2=12.5s<20s,即小车从静止开始运动12.5 s后就停止运动了.
所以:v2=2a2s2
解得:s2=6.25 m
所以s=s1+s2=31.25 m
故小车从静止开始运动后经过t2=20s通过的距离s是31.25m.
分析:本题中小车运动过程分为两部分,即单物体多过程,在减速阶段要判断时间停止所用时间与所给时间之间的关系,不能直接利用所给时间代入公式求解.
点评:对于这类减速运动,注意判断运动停止时所经历的时间,在求解位移时要根据物体实际运动时间,不能不符合实际的直接利用所给时间求解.
练习册系列答案
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(2012?湛江一模)如图所示,一辆质量为M的小车静止在水平面上,车面上右端点有一可视为质点的滑块1,水平面上有与车右端相距为4R的固定的
1
4
光滑圆弧轨道,其圆周半径为R,圆周E处的切线是竖直的,车上表面与地面平行且与圆弧轨道的末端D等高,在圆弧轨道的最低点D处,有另一个可视为质点的滑块2,两滑块质量均为m.某人由静止开始推车,当车与圆弧轨道的竖直壁CD碰撞后人即撤去推力并离开小车,车碰后靠着竖直壁静止但不粘连,滑块1和滑块2则发生碰撞,碰后两滑块牢牢粘在一起不再分离.车与地面的摩擦不计,滑块1、2与车面的摩擦系数均为μ,重力加速度为g,滑块与车面的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力.
(1)若人推车的力是水平方向且大小为F=
1
2
μ(M+m)g
,则在人推车的过程中,滑块1与车是否会发生相对运动?
(2)在(1)的条件下,滑块1与滑块2碰前瞬间,滑块1的速度多大?若车面的长度为
R
4
,小车质量M=km,则k的取值在什么范围内,两个滑块最终没有滑离车面?

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1
4
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(1)若人推车的力是水平方向且大小为F=
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μ(M+m)g
,则在人推车的过程中,滑块1与车是否会发生相对运动?
(2)在(1)的条件下,滑块1与滑块2碰前瞬间,滑块1的速度多大?
(3)若车面的长度为
R
4
,小车质量M=km,则k的取值在什么范围内,两个滑块最终没有滑离车面?

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某探究性学习小组对一辆自制小遥控车 的性能进行研究.他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理得到如图所示的vt图像,已知小车在0~t s内做匀加速直线运动;t s~10 s内小车牵引力的功率保持不变,且7 s~10 s为匀速直线运动;在10 s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=1 kg,整个过程中小车受到的阻力f大小不变.下列说法正确的是

A.

小车所受阻力f=0.5 N

B.

小车做匀加速直线运动的时间为t=1.5 s

C.

t s~10 s内小车牵引力的功率P=12 W

D.

小车在加速运动过程中的总位移S=37.5 m

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A.物体受到的摩擦力一直减小

B.当小车加速度大小为0.75 m/s2时,物体不受摩擦力作用

C.物体与小车始终保持相对静止,弹簧对物体的作用力始终没有发生变化

D.小车以1 m/s2的加速度做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8 N

图12

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[     ]
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