Question

1．某測試員測試汽車啟動、加速、正常行駛及剎車的性能．前4s逐漸加大油門，使汽車做勻加速直線運(yùn)動，4-15s保持油門位置不變，可視為發(fā)動機(jī)保持恒定功率運(yùn)動，達(dá)到最大速度后保持勻速，15s時松開油門并踩剎車，經(jīng)3s停止．已知汽車的質(zhì)量為1200kg，在加速及勻速過程中汽車所受阻力恒為f，剎車過程汽車所受阻力為5f，根據(jù)測試數(shù)據(jù)描繪v-t圖象如圖所示，下列說法正確的是（　�。�

• A． f=1200N
• B． 0-4s內(nèi)汽車所受牽引力為3.6×10³N
• C． 4～15s汽車功率為360kW
• D． 4～15s內(nèi)汽車位移為141m

Answer 1

分析 在剎車過程中，由v-t圖象求的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求的阻力，
在0-4s內(nèi)由v-t圖象求的加速度，根據(jù)牛頓第二定律求的牽引力，在4s末達(dá)到最大功率由P=Fv額定功率，在在4～15s內(nèi)由動能定律求的位移

解答 解：A、減速階段的加速度為${a}_{2}=\frac{△v}{△t}=\frac{-30}{3}m/{s}^{2}=-10m/{s}^{2}$
由牛頓第二定律可得-5f=ma₂
解得$f=-\frac{m{a}_{2}}{5}=-\frac{1200×（-10）}{5}N=2400N$，故A錯誤；
B、0-4s內(nèi)的加速度為${a}_{1}=\frac{△v}{△t}=\frac{12}{4}m/{s}^{2}=3m/{s}^{2}$
由牛頓第二定律可知F=f+ma=2400+1200×3N=6000N，故B錯誤；
C、4s末達(dá)到額定功率，故P=Fv=6000×12W=72kW，故C錯誤；
D、在4～15s內(nèi)由動能定律可得Pt-fx=$\frac{1}{2}mv{′}^{2}-\frac{1}{2}m{v}^{2}$，解得x=141m，故D正確；
故選：D

點評 要注意P=Fv的使用．
了解研究對象的運(yùn)動過程是解決問題的前提，根據(jù)題目已知條件和求解的物理量選擇物理規(guī)律解決問題．
做題目可以去嘗試運(yùn)用某一物理規(guī)律，如果不能解決再換用其他的，做完可以去總結(jié)