题目内容
2.汽车紧急刹车后,停止转动的轮胎在地面上滑动,会留下一段滑动的痕迹,这就是我们常说的刹车线.由刹车线的长短可以得知汽车刹车前的速度大小,因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据.已知某汽车质量为2.0×103kg,额定功率为72kW,在平直公路上行驶所受阻力是车重力的0.2倍,且保持不变.当紧急刹车后,在滑动过程中该车所受阻力是车重力的0.75倍,g取10m/s2.(1)如果汽车从静止开始以2m/s2加速度做匀加速运动,则这个匀加速过程能维持多长时间?
(2)该汽车留下的刹车线最长是多少米?
分析 (1)当汽车的实际功率等于额定功率时匀加速结束,由牛顿第二定律、匀变速直线运动的速度公式、功率公式P=Fv可以求出匀加速的时间.
(2)由P=Fv求出汽车匀速运动的速度,然后由匀变速直线运动的速度位移公式求出刹车距离.
解答 解:(1)汽车匀加速直线运动时,
由牛顿第二定律得:F-0.2mg=ma,
汽车匀加速结束的速度:v=at,
汽车的功率:P=Fv,
代入数据解得:t=6s;
(2)汽车匀速运动时牵引力等于阻力,F=f=0.2mg,
由P=Fv可知,汽车匀速运动的速度:v=$\frac{P}{0.2mg}$=18m/s,
汽车刹车时的加速度:a=$\frac{f′}{m}$=$\frac{0.75mg}{m}$=0.75g=7.5m/s2,
刹车线的长度:s=$\frac{{v}^{2}}{2a}$=21.6m;
答:(1)如果汽车从静止开始以2m/s2加速度做匀加速运动,则这个匀加速过程能维持6s;
(2)该汽车留下的刹车线最长是21.6m.
点评 本题考查了求匀加速的时间、求刹车线的长度,分析清楚汽车的运动过程,应用牛顿第二定律、运动学公式、功率公式P=Fv可以解题,本题是一道中档题.
练习册系列答案
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| A. | 物体是竖直下落的,其位移大小等于飞机的高度 | |
| B. | 物体是沿曲线下落的,其位移大小小于路程 | |
| C. | 物体是沿曲线下落的,其位移大小等于路程 | |
| D. | 物体是沿曲线下落的,其位移大小等于飞机的高度 |
13.有一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示,由图可知( )

| A. | 该交流电的电压瞬时值的表达式为u=100sin(25t) V | |
| B. | 该交流电的频率为25 Hz | |
| C. | 该交流电的电压的有效值为50$\sqrt{2}$ V | |
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10.驾驶员手册规定具有良好刹车性能的汽车,在以80km/h的速度行驶时,可以在56m的距离内被刹住;在以48km/h的速度行驶时,可以在24m的距离内被刹住.假设对于这两种行驶速度,驾驶员所允许的反应时间(在反应时间内驾驶员来不及使用刹车,车速不变)与刹车的加速度都相同,则允许驾驶员的反应时间约等于( )
| A. | 0.5s | B. | 0.7s | C. | 1.5s | D. | 0.2s |
17.在用图所示的实验装置来验证机械能守恒定律时,某同学的以下说法中正确的是( )

| A. | 必须用秒表测出重物下落的时间 | |
| B. | 实验操作时,注意手提着纸带使重物靠近打点计时器,先接通打点计时器电源,然后松开纸带 | |
| C. | 如果打点计时器不竖直,重物下落时,其重力势能有一部分消耗在纸带摩擦上,就会造成重力势能的变化小于动能的变化 | |
| D. | 验证时,可以不测量重物的质量 |
11.
如图所示,重为150N的物体在水平向右的力F=30N作用下,以初速度v0沿水平面向左滑行.已知物体与水平面的动摩擦因数为0.2,则此时物体所受的摩擦力为( )
| A. | 30N,水平向右 | B. | 60N,水平向左 | C. | 0 | D. | 30N,水平向左 |
12.在有空气阻力的情况下,竖直上抛一个球,上升阶段的加速度为a1,下落阶段的加速度为a2,上升的时间为t1,下落回原处的时间为t2,那么( )
| A. | a1=a2,t1=t2 | B. | a1>a2,t1>t2 | C. | a1>a2,t1<t2 | D. | a1<a2,t1<t2 |