(2012上海宝山期末)如图a所示,在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车,正以10m/s的速度向右匀...
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(2012上海宝山期末)如图a所示,在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车,正以10m/s的速度向右匀速运动,汽车前方的水平路段BC较粗糙,汽车通过整个ABC路段的v~t图像如图b所示(在t=15s处水平虚线与曲线相切),运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变,假设汽车在两个路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)各自有恒定的大小。
(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1。
(2)求汽车刚好到达B点时的加速度a。
(3)求BC路段的长度。
(4)若汽车通过C位置以后,仍保持原来的输出功率继续行驶,且受到的阻力恒为f1,则在图b上画出15s以后汽车运动的大致图像。
(解题时将汽车看成质点)
【回答】
解:(1)汽车在AB路段时,有F1= f1,P= F1 v1, f1=P/ v1,
联立解得:f1= N=2000N。 (4分)
(2)t=15s时汽车处于平衡态,有F2= f2,P= F2 v2, f2=P/ v2,
联立解得:f2= N=4000N。 (4分)
t=5s时汽车开始减速运动,有f2-F1=ma,
解得a=1m/s2。 (2分)
(3) (2分)
解得s=68.75s (1分)
(4)汽车通过C位置以后,阻力减小,将做加速度逐渐减小的加速运动,达到v=10m/s后匀速运动,15s以后汽车运动的速度图象如图所示。(3分)
知识点:机械能守恒定律单元测试
题型:综合题
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