Question

3．質(zhì)量為2×10³kg的汽車(chē)，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為3×10⁴W時(shí)，在水平公路上以15m/s的最大速率勻速行駛，快進(jìn)人鬧市區(qū)時(shí)司機(jī)減小油門(mén)，使汽車(chē)功率立即減為原來(lái)的一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，假設(shè)行駛途中阻力不變，則減小油門(mén)后（　　）

• A． 當(dāng)速率為10m/s時(shí)，汽車(chē)受到的牽引力為3×10³N
• B． 當(dāng)速率為10m/s時(shí)．汽車(chē)的加速度大小為1.75m/s²
• C． 剛減小油門(mén)時(shí)．汽車(chē)的速率為7.5m/s
• D． 汽車(chē)最終以7.5m/s的速率勻速行駛

Answer 1

分析 汽車(chē)勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力，根據(jù)功率和速度關(guān)系公式P=Fv，功率減小一半時(shí)，牽引力減小了，物體減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律分析加速度和速度的變化情況即可．

解答 解：汽車(chē)勻速行駛時(shí)牽引力等于阻力；F=f=$\frac{P}{{v}_{m}}$=$\frac{3×1{0}^{4}}{15}$=2×10³N，
AB、當(dāng)速率為10m/s時(shí)．汽車(chē)牽引力F$′=\frac{\frac{1}{2}P}{{v}_{1}}$=$\frac{\frac{1}{2}×3×1{0}^{4}}{10}$=1.5×10³N，
加速度a=$\frac{F′-f}{m}$=$\frac{1.5×1{0}^{3}-2×1{0}^{3}}{2×1{0}^{3}}$=-0.25m/s²，故AB錯(cuò)誤；
CD、功率減小一半時(shí)，汽車(chē)的速度由于慣性來(lái)不及變化，根據(jù)功率和速度關(guān)系公式P=Fv，牽引力減小一半，小于阻力，合力向后，汽車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)，由公式P=Fv可知，功率一定時(shí)，速度減小后，牽引力增大，合力減小，加速度減小，故物體做加速度不斷減小的減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)牽引力增大到等于阻力時(shí)，加速度減為零，物體重新做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，速度為7.5m/s，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：D

點(diǎn)評(píng) 本題關(guān)鍵分析清楚物體的受力情況，結(jié)合受力情況再確定物體的運(yùn)動(dòng)情況．