题目内容

【题目】如图ab所示,是一辆质量m=6×103kg的公共汽车在t=0t=3s末两个时刻的两张照片。当t=0时,汽车刚启动(汽车的运动可看成匀加速直线运动)c是车内横杆上悬挂的拉手环经放大后的图像,测得θ=150,重力加速度为g.根据题中提供的信息,可以估算出的物理量有

A. 汽车的长度 B. 3s末汽车的动能

C. 3s内汽车牵引力所做的功 D. 3s末汽车牵引力的功率

【答案】AB

【解析】根据c图对手环进行受力分析,受重力和绳的拉力,合力水平向右,F=mgtanθ,根据牛顿第二定律可以知道手环的加速度,故汽车的加速度也是7.5m/s2.由a、b两图可知汽车的长度就是3s内的位移,L=at2=×7.5×9m=33.75m,汽车的长度可以算出,故A正确;第3s末汽车的速度v=at=22.5m/s,可以算出汽车的动能,故B正确;
合外力对物体所做的功可以根据动能定理去解,W=mv2-0=1.52×106J,但是由于不能计算摩擦阻力的功,则不能计算牵引力的功,故C错误.第3s末汽车牵引力的功率p=Fv,已知3s末的瞬时速速,如果再知道牵引力就可以算汽车瞬时功率了,根据牛顿第二定律可以算出汽车的合外力,但是不知道汽车所受的阻力,就不能算出牵引力,所以不能算出3s末的瞬时功率,故D错误;故选AB.

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