Question

(10分)如图所示，一小轿车从高为10m、倾角为37°的斜坡顶端从静止开始向下行驶，当小轿车到达底端时进入一水平面，在距斜坡底端115m的地方有一池塘，发动机在斜坡上产生的牵引力为2×10³N，在水平地面上调节油门后，发动机产生的牵引力为1.4×10⁴N，小轿车的质量为2t, 小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5  (g取10m/s²)。求：

(1)小轿车行驶至斜坡底端时的速度；
(2)为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘，在水平地面上加速的时间不能超过多少。
(轿车在行驶过程中不采用刹车装置)

Answer 1

（1）10m/s  (2)5s

解析试题分析：(1)小轿车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得代入数据得a₁＝3m/s²
由，
可得行驶至斜坡底端时的速度v₁＝10m/s。
(2)在水平地面上加速时代入数据得a₂＝2m/s²
关闭油门后减速，代入数据得a₃＝5m/s²
关闭油门时轿车的速度为v₂，求得v₂＝20m/s，t＝5s
即在水平地面上加速的时间不能超过5s。
考点：匀变速直线运动规律
点评：此类题型考察了物体经过多过程的物理问题，在解决过程中仔细审题将多过程分解为单一的匀变速直线运动规律从而求解。