一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动,4s内通过8m的距离,此后关闭发动机,汽车又运动了2s停止,已知汽车的质量m=2×103 kg,汽车运动过程中所

一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动,4s内通过8m的距离,此后关闭发动机,汽车又运动了2s停止,已知汽车的质量m=2×103 kg,汽车运动过程中所

题型:南通一模难度:来源:
一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动,4s内通过8m的距离,此后关闭发动机,汽车又运动了2s停止,已知汽车的质量m=2×103 kg,汽车运动过程中所受阻力大小不变,求:
(1)关闭发动机时汽车的速度大小;
(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小;
(3)汽车牵引力的大小.
答案
(1)汽车开始做匀加速直线运动,
所以有:x0=
v0+0
2
t1

解得:v0=
2x0
t1
=4m/s

故关闭发动机时汽车的速度大小为4m/s.
(2)根据运动学公式得:
汽车滑行减速过程加速度:a2=
0-v0
t2
=-2m/s2

设阻力大小为Ff,由牛顿第二定律有:-Ff=ma2
解得Ff=4×103 N
故汽车运动过程中所受到的阻力大小4×103 N.
(3)开始加速过程中加速度为a1,则有:
x0=
1
2
a1 
t21

由牛顿第二定律有:F-Ff=ma1
解得F=Ff+ma1=6×103 N.
故汽车牵引力的大小为6×103 N.
答:(1)关闭发动机时汽车的速度大小是4m/s;
(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小是4×103 N;
(3)汽车牵引力的大小是6×103 N.
举一反三
在火车站台上有一观察者,在列车开动时恰好站在第一节车厢的最前端,列车起动后做匀加速运动,经过4s第一节车厢通过观察者,整个列车通过他的时间为20s,设每节车厢等长,车厢连接处长度不计,
求:(1)这列列车共有多少节车厢;(2)最后9节车厢通过观察者所经历的时间.
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科研人员乘气球进行科学考察.气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住.堵住时气球下降的速度为1m/s,且做匀加速运动,4s内下降了12m.为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物.此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少3m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89m/s2,则抛出压舱物前,气球的加速度为______m/s2;抛掉的压舱物的质量为______kg.
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某潜艇发生碰撞后失去控制,在10秒内从海面沉入110m深的海底,艇上有128名官兵必须营救.
(1)如果只研究潜艇在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动,则潜艇在竖直方向产生多大的加速度?又设潜艇上的官兵各自站在潜艇舱内,则平均质量为60kg的官兵对舱底的压力为多大?
(2)潜艇沉入海底时舱内官兵所需的氧气是有储存氧气的氧气瓶供氧的,假如每个官兵1min需氧气约1.5L,艇上共有320瓶压强为6.0×106Pa、体积为90L的氧气瓶,则成功救援的最长时间为多大?
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在光滑水平面上的O点,有一个带正电的小球处于静止状态,它的质量m=1.0×10-3 kg,电量q=1.0×10-10 C.现以O点为坐标原点,在该水平面内建立直角坐标系xOy,在t=0时刻,突然加一沿x轴正方向、场强大小E1=4.0×106 V/m的匀强电场,使小球开始运动,经过1.0s,所加电场突然变为沿y轴正方向、场强大小变为E2=6.0×106 V/m的匀强电场,求再经过2.0s时小球的位置坐标.
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质点做匀减速直线运动,在第1s内位移为6m,停止运动前的最后1s内位移为2m,求:
(1)质点运动的加速度大小;
(2)在整个减速运动过程中质点的位移大小;
(3)整个减速过程共用多少时间.
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