题目内容
质量是5×103 kg的汽车,由静止开始沿平直道路行驶,当速度达到一定值后,关闭发动机滑行,其速度图象如图所示.则在汽车行驶的整个过程中,发动机做功________J,汽车克服阻力做功________J,其能量转化的情况是________.
答案:
解析:
解析:
答案:1.5×106 1.5×106 1.5×106
解析:本题中,汽车先做匀加速直线运动,而后关闭发动机做匀减速直线运动直至静止.我们可以由速度图象求取两个阶段的加速度,由牛顿第二定律分别列方程得出牵引力与阻力,同时可以根据图象求出两个阶段的位移.然后依据功的公式解得发动机做的功以及汽车克服阻力做的功.
设牵引力为F,阻力为f,
汽车加速阶段:
a1=
m/s2=1 m/s2,F-f=ma1,s1=
vt1=200 m
减速阶段:
a2=
m/s2=-0.5 m/s2,f=ma2=-2.5×103 N,s2=400 m
几式联立得
F=7.5×103 N
发动机做功W=Fs1=1.5×106 J
汽车克服阻力做功
=-f(s1+s2)=1.5×106 J
发动机的内能转化为汽车的机械能(动能),再转化为内能.
方法归纳 本题考查运用物体受力分析、运动学规律、运动图象、牛顿第二定律、功以及功能关系等知识综合分析处理问题的能力,尤其由图象获取信息的能力.求解的切入点,应该是寻求各力大小以及作用下物体的位移.而求力与位移,必须要读懂速度图象的物理意义,正确判断物体的运动规律,理解物体的运动情景,进而对物体进行正确的受力分析,然后运用牛顿第二定律及运动学公式达到求解力与位移的目的.
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