题目内容
3．高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图象，现利用这种照相机对某款家用汽车的加速性能进行研究．如图为汽车做匀加速直线运动时的三次曝光照片，照相机每两次曝光的时间间隔为1.0s，已知该汽车的质量为2000kg，额定功率为90kW，假设汽车运动过程中所受的阻力恒为1500N．
（1）试利用上图，求该汽车的加速度；
（2）求汽车所能达到的最大速度是多大？
（3）若汽车由静止以此加速度开始做匀加速直线运动，匀加速运动状态最多能保持多长时间？
分析 （1）根据连续相等时间内的位移之差是一恒量，求出汽车的加速度大小．
（2）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据阻力的大小得出牵引力的大小，从而根据P=Fv求出最大速度的大小．
（3）先求出匀加速运动的最大速度，再根据v=at求解时间．
解答 解：（1）由运动学公式得：$a=\frac{{s}_{2}-{s}_{1}}{{T}^{2}}=\frac{3.8-2.2}{1}=1.6m/{s}^{2}$
（2）当达到最大速度时，汽车做匀速运动，F=f=1500N，
由P=F•vm得：${v}_{m}=\frac{P}{f}=\frac{90000}{1500}=60m/s$
（3）由牛顿第二定律得：F=ma+f=4500 N
由功率关系为：${v}_{1}=\frac{P}{F}=20m/s$
由v1=at得：$t=\frac{20}{1.6}=12.5s$
答：（1）该汽车的加速度为1.6m/s2；
（2）汽车所能达到的最大速度是60m/s；
（3）匀加速运动状态最多能保持12.5s时间．
点评 该题是汽车启动的问题与标尺问题相结合的题目，是一道理论联系实际的重要的题型，解决本题的关键知道功率与牵引力的关系，理清汽车的运动规律，知道牵引力与阻力相等时，速度最大．
练习册系列答案
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11．如图所示，木板OA可绕轴O在竖直平面内转动，某研究小组利用此装置探索物块在方向始终平行于木板向上、大小为F=8N的力作用下加速度与倾角的关系．已知物块的质量m=1kg，通过DIS实验，描绘出了如图（b）所示的加速度大小a与倾角θ的关系图线（θ＜90°）．若物块与木板间的动摩擦因数为0.2，假定物块与木板间的最大静摩擦力始终等于滑动摩擦力，g取10m/s2．则下列说法中正确的是（ ）
| A． | 由图象可知木板与水平面的夹角处于θ1和θ2之间时，物块所受摩擦力一定为零 | |
| B． | 由图象可知木板与水平面的夹角大于θ2时，物块所受摩擦力不一定沿木板向上 | |
| C． | 根据题意可以计算得出物块加速度a0的大小为6m/s2 | |
| D． | 根据题意可以计算当θ=45°时，物块所受摩擦力为Ff=μmgcos 45°=$\sqrt{2}$N |
12．
如图，斜面AC与水平方向的夹角为α，在A点正上方与C等高处水平抛出一小球，其速度垂直斜面落到D点，则DA与CD的比为（ ）
如图，斜面AC与水平方向的夹角为α，在A点正上方与C等高处水平抛出一小球，其速度垂直斜面落到D点，则DA与CD的比为（ ）| A． | tanα | B． | 2tanα | C． | tan2α | D． | 2tan2α |
如图所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再从状态B变化到状态C，已知状态A的温度为480K，求：
如图所示，一透明球体置于空气中，球半径R=10cm，折射率n=$\sqrt{2}$，MN是一条通过球心的直线，单色细光束AB平行于MN射向球体，B为入射点，AB与MN间距为5$\sqrt{2}$cm，CD为出射光线．
12．下列有关物理知识和科学家对物理学发展的贡献说法正确的是（ ）
| A． | 力学范围内，质量、时间、长度的单位是基本单位，力的单位是导出单位，力的单位可以为kg•m/s | |
| B． | 牛顿第一定律可以在课堂上用实验直接验证 | |
| C． | 法拉第首先引入电场的概念，并用电场线形象地描述电场的强弱和方向，电场线是电场中实际存在的曲线 | |
| D． | 安培认为在原子、分子等物质微粒内部存在环形分子电流，当物体内部分子电流取向大致相同时，物体两端形成磁极 |
13．伽利略对变速运动问题研究时，坚信自然界的规律是简洁明了的，他从这个信念出发，猜想落体一定是一种最简单的变速运动，而最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的．但是，速度的变化怎样才算“均匀”呢？他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，即v与t成正比，另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，即v与x成正比．后来发现，如果v与x成正比，将会推导出十分复杂的结论．那么，十分复杂的结论是什么呢？下面关于这个结论的说法正确的是（ ）
| A． | 物体运动的速度和时间之间的关系是二次函数关系 | |
| B． | 物体运动的位移和时间之间的关系是二次函数关系 | |
| C． | 物体所受的合外力与物体的速度成正比关系 | |
| D． | t=0时刻，初速度和位移均为零 |