Question

18．有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)能通過(guò)控制油門使汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，某品牌轎車連同司機(jī)在內(nèi)總質(zhì)量為m=1500kg，當(dāng)轎車受到大小為F₁=500N的牽引力時(shí)恰好在水平路面上勻速行駛，現(xiàn)司機(jī)通過(guò)控制油門使轎車受到F₂=2000N的牽引力，從v₀=5m/s開(kāi)始加速．假設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的阻力保持不變，試求：
（1）轎車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的阻力大��；
（2）轎車做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大��；
（3）轎車開(kāi)始加速后3s內(nèi)通過(guò)的位移大�。�

Answer 1

分析 根據(jù)轎車做勻速直線運(yùn)動(dòng)求出轎車所受的阻力大小，根據(jù)牛頓第二定律求出轎車加速時(shí)的加速度，結(jié)合位移時(shí)間公式求出加速的位移大�。�

解答 解：（1）因?yàn)檗I車做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可知阻力f=F₁=500N．
（2）根據(jù)牛頓第二定律得，轎車做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a=$\frac{{F}_{2}-f}{m}=\frac{2000-500}{1500}m/{s}^{2}=1m/{s}^{2}$．
（3）加速后3s內(nèi)的位移x=${v}_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^{2}=5×3+\frac{1}{2}×1×9m=19.5m$．
答：（1）轎車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受到的阻力大小為500N；
（2）轎車做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度大小為1m/s²；
（3）轎車開(kāi)始加速后3s內(nèi)通過(guò)的位移大小為19.5m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁．