题目内容
质量为1.0×103kg的汽车,沿倾角为30°的斜坡由静止开始运动,汽车在运动过程中所受摩擦阻力大小恒为2000N,汽车发动机的额定输出功率为5.6×104W,开始时以A=1m/s2的加速度做匀加速运动(g=10m/s2)。求:
⑴ 汽车做匀加速运动的时间t1;
⑵汽车所能达到的最大速率;
⑶若斜坡长143.5m,且认为汽车达到坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多少时间?
⑴ 汽车做匀加速运动的时间t1;
⑵汽车所能达到的最大速率;
⑶若斜坡长143.5m,且认为汽车达到坡顶之前,已达到最大速率,则汽车从坡底到坡顶需多少时间?
(1)
(2)
(3)22s
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试题分析:(1)根据牛顿第二定律有:
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设匀加速的末速度为
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代入数值,联立解得:匀加速的时间为
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(2)当达到最大速度
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解得:汽车的最大速度为
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(3)汽车匀加速运动的位移为
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在后一阶段牵引力对汽车做正功,重力和阻力做负功,根据动能定理有:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824171414408551.png)
又有
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824171414595262.png)
代入数值,联立求解得:t2=15s。
所以汽车总的运动时间为:t1=t1+ t2=22s。
点评:要知道汽车启动的运动过程性质和一些物理量的变化.对于变加速运动时间的求解,运动学公式已经不适应呢,我们可以考虑动能定理.
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