问题 问答题

汽车在平直的公路上由静止启动,开始做直线运动,图中曲线1表示汽车运动的速度和时间的关系,折线2表示汽车的功率和时间的关系.设汽车在运动过程中阻力不变,在16s末汽车的速度恰好达到最大.

(1)定性描述汽车的运动状态

(2)汽车受到的阻力和最大牵引力

(3)汽车的质量

(4)汽车从静止到匀速运动的总位移.

答案

(1)根据速度-时间图象可知:汽车开始做初速度为0匀加速运动,6s末再做加速度减小的变加速运动,16s后匀速运动.

(2)当牵引力等于阻力时,速度取到最大值,

则有:f=

P
vm
=
103
12
=583.3N

汽车做匀加速运动的牵引力最大,则有

F=

P
v1
=
103
8
=875N

(3)

根据速度图象得:a=

△v
△t
=
8-0
6
=
4
3
m/s2

牛顿第二定律得:

m=

F-f
a
=
291.7×6
8
=218.8Kg

(4)匀加速运动的位移S1=

1
2
at12=
8×36
2×6
=24m

变加速过程中,根据动能定理得:

Pt2-fS2=

1
2
mvm2-
1
2
mv12

解得:S2=105m      

S=S1+S2=129m

答:(1)汽车开始做初速度为0匀加速运动,6s末再做加速度减小的变加速运动,16s后匀速运动;

(2)汽车受到的阻力为583.3N,最大牵引力为875N;

(3)汽车的质量为218.8Kg;

(4)汽车从静止到匀速运动的总位移为129m.

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