题目内容

16.质量为7t静止的汽车,在3920N牵引力牵引之下沿水平直线运动1min,然后在3430N牵引力作用下又继续运动3min,最后将牵引力撤销,汽车滑行18m后停止,全过程共用去248.6s的时间,求全过程汽车行驶的路程.

分析 对减速过程由运动学公式可求得加速度,从而求出对应的阻力;再对前两过程由牛顿第二定律及位移公式可求得全过程的路程.

解答 解:牵引力撤消后,汽车滑行的时间t3=248.6-3×60-60=8.6s;
加速度大小;
a=$\frac{2S}{t_3^2}$=$\frac{2×18}{{8.6}^{2}}=0.5m$/s2
汽车所受摩擦力Ff的大小;
Ff=Ma=7×1000×0.5=3500N
第一分钟内做匀加速运动,加速度a1=$\frac{{F}_{1}-{F}_{f}}{m}$=$\frac{3920-3500}{7000}$=0.06m/s2
汽车前进的位移为x1=$\frac{1}{2}$a1t12=$\frac{1}{2}$×0.06×602=108m;
此时的速度v1=a1t1=0.06×60=3.6m/s;
受3430N的拉力时,加速度a2=$\frac{3430-3500}{7000}$=-0.001m/s2
减速到零用时t=$\frac{3.6}{0.001}$=360s;
3min内前进的位移x2=v1t2+$\frac{1}{2}$a2t22=3.6×3×60-$\frac{1}{2}$×0.001×(3×60)2=631.8m;
则全过程的路程为:s=108+631.8+18=757.8m;
答:全过程汽车行驶的路程为757.8m.

点评 本题考查匀变速直线运动的规律及牛顿第二定律应用,要注意明确受力情况及过程分析,从而明确牛顿第二定律及运动学公式的正确应用.

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