Question

3．如圖a、b所示，是一輛質(zhì)量為m=6×10³kg的公共汽車在t=0和t=3s末兩個時刻經(jīng)過同一站牌的兩張照片．當(dāng)t=0時，汽車剛啟動，在這段時間內(nèi)汽車的運(yùn)動可看成勻加速直線運(yùn)動．圖c是車內(nèi)水平橫桿上用輕繩懸掛的拉手環(huán)經(jīng)放大后的圖象，輕繩與豎直方向的夾角為θ=37°．g取10m/s²，根據(jù)題中提供的信息，可以計算出的物理量有（　�。�

• A． 汽車的長度
• B． 第3s末汽車的速度
• C． 第3s末汽車牽引力的功率
• D． 3s內(nèi)合外力對汽車所做的功

Answer 1

分析 從圖c中求出汽車的加速度的，根據(jù)初速度、時間、加速度可求出汽車的位移以及汽車的速度．根據(jù)加速度可求出汽車所受的合外力．從而得出合力做功的大小．

解答 解：根據(jù)c圖對手環(huán)進(jìn)行受力分析，受重力和繩的拉力，合力水平向右，F(xiàn)_合=mgtanθ，根據(jù)牛頓第二定律可以知道手環(huán)的加速度a=$\frac{{F}_{合}}{m}$=gtanθ=7.5m/s²，
   
    故汽車的加速度也是7.5m/s²．
    由a、b兩圖可知汽車的長度就是3s內(nèi)的位移，L=${v}_{0}t+\frac{1}{2}a{t}^{2}$=$\frac{1}{2}$×7.5×9m=33.75m，汽車的長度可以算出，故A正確；
B、第3s末汽車的速度v=v₀+at=22.5m/s，可以算出，故B正確；
C、第3s末汽車牽引力的功率p=Fv，已知3s末的瞬時速速，如果再知道牽引力就可以算汽車瞬時功率了，根據(jù)牛頓第二定律可以算出汽車的合外力，但是不知道汽車所受的阻力，就不能算出牽引力，所以不能算出3s末的瞬時功率，故C錯誤；
D、合外力對物體所做的功可以根據(jù)動能定理去解，${W}_{合}=\frac{1}{2}m{v}^{2}-0$=1.52×10⁶J，故D正確．
故選：ABD

點評 解決本題的關(guān)鍵通過c圖求出汽車的加速度，從而得出位移和末速度以及合力的大小．