Question

汽车在牵引力作用下在水平路面上做匀加速运动，已知汽车速度在10s内从5m/s增加到15m/s，汽车的质量为m=2×10³kg，汽车与路面间的动摩擦因数恒为0.2，g取10m/s²，试求：
（1）汽车的加速度是多大？
（2）汽车所受的牵引力是多大？
（3）汽车在上述过程中的位移是多大？

Answer 1

分析：（1）根据速度时间公式求出汽车的加速度．
（2）根据牛顿第二定律求出汽车所受的牵引力大小．
（3）汽车在上述过程中的位移为100m．

解答：解：（1）根据速度时间公式得，a=

vt-v0

t

=

15-5

10

=1m/s²    
（2）摩擦力的大小为f=μmg=0.2×2×10³×10=4×10³N
由牛顿第二定律得 F-f=ma，故 F=f+ma=4×10³+2×10³×1=6×10³N
（3）由速度位移公式得，vt2-v02=2aS
故   S=

vt2-v02

2a

=

225-25

2×1

=100m
答：（1）汽车的加速度为1m/s²．
（2）汽车所受的牵引力是6×10³N
（3）汽车在上述过程中的位移是100m．

点评：本题考查牛顿第二定律和运动学公式的基本运用，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁．