(課標(biāo)版)高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題限時(shí)訓(xùn)練6 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題
《(課標(biāo)版)高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題限時(shí)訓(xùn)練6 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《(課標(biāo)版)高考物理二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題限時(shí)訓(xùn)練6 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系(含解析)-人教版高三全冊(cè)物理試題(13頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、專(zhuān)題限時(shí)訓(xùn)練6 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系 時(shí)間:45分鐘 一、單項(xiàng)選擇題 1.如圖所示,在升降機(jī)內(nèi)固定一光滑的斜面體,一輕彈簧的一端連在位于斜面體上方的固定木板B上,另一端與質(zhì)量為m的物塊A相連,彈簧與斜面平行.整個(gè)系統(tǒng)由靜止開(kāi)始加速上升高度h的過(guò)程中( D ) A.物塊A的重力勢(shì)能增加量一定等于mgh B.物塊A的動(dòng)能增加量等于斜面的支持力和彈簧的拉力對(duì)其做功的代數(shù)和 C.物塊A的機(jī)械能增加量等于彈簧的拉力對(duì)其做的功 D.物塊A和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能增加量等于斜面對(duì)物塊的支持力和B對(duì)彈簧的拉力做功的代數(shù)和 解析:系統(tǒng)加速上升時(shí),物塊處于超重狀態(tài),物塊對(duì)斜面體的壓力和對(duì)彈
2、簧的拉力變大,所以彈簧形變量變大,物塊A相對(duì)斜面下滑一段距離,重力勢(shì)能增加量小于mgh,A錯(cuò)誤;根據(jù)動(dòng)能定理可知,物塊A動(dòng)能的增加量應(yīng)等于重力、支持力及彈簧彈力對(duì)其做功的代數(shù)和,B錯(cuò)誤;物塊A機(jī)械能的增加量應(yīng)等于除重力以外的其他力對(duì)其做功的代數(shù)和,C錯(cuò)誤;物塊A和彈簧組成的系統(tǒng)的機(jī)械能增加量應(yīng)等于除重力和彈簧彈力以外的其他力做功的代數(shù)和,D正確. 2.蹦床(Trampoline)是一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)員利用從蹦床反彈中表現(xiàn)雜技技巧的競(jìng)技運(yùn)動(dòng),它屬于體操運(yùn)動(dòng)的一種,蹦床有“空中芭蕾”之稱(chēng).在某次“蹦床”娛樂(lè)活動(dòng)中,從小朋友下落到離地面高h(yuǎn)1處開(kāi)始計(jì)時(shí),其動(dòng)能Ek與離地高度h的關(guān)系如圖2所示.在h1~h2階
3、段圖象為直線(xiàn),其余部分為曲線(xiàn),h3對(duì)應(yīng)圖象的最高點(diǎn),小朋友的質(zhì)量為m,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力和一切摩擦.下列有關(guān)說(shuō)法正確的是( C ) A.整個(gè)過(guò)程中小朋友的機(jī)械能守恒 B.從小朋友的腳接觸蹦床直至蹦床被壓縮至最低點(diǎn)的過(guò)程中,其加速度先增大后減小 C.小朋友處于h=h4高度時(shí),蹦床的彈性勢(shì)能為Ep=mg(h2-h(huán)4) D.小朋友從h1下降到h5過(guò)程中,蹦床的最大彈性勢(shì)能為Epm=mgh1 解析:小朋友接觸蹦床后,蹦床對(duì)小朋友的彈力做功,所以整個(gè)過(guò)程中小朋友的機(jī)械能不守恒,故A錯(cuò)誤;從小朋友的腳接觸蹦床直至蹦床被壓縮至最低點(diǎn)的過(guò)程中,蹦床對(duì)小朋友的彈力先小于重力,后大于重力,
4、隨著彈力的增大,合力先減小后反向增大,所以加速度先減小后增大,故B錯(cuò)誤;由圖知,小朋友在h2處和h4處動(dòng)能相等,根據(jù)蹦床和小朋友組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒得,小朋友處于h=h4高度時(shí),蹦床的彈性勢(shì)能為Ep=mg(h2-h(huán)4),故C正確;小朋友從h1下降到h5過(guò)程中,蹦床的最大彈性勢(shì)能為Epm=mg(h1-h(huán)5),故D錯(cuò)誤. 3.如圖所示,小物塊從距A點(diǎn)高為h處自由下落,并從A點(diǎn)沿切線(xiàn)方向進(jìn)入半徑為R的四分之一圓弧軌道AB,經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B后又進(jìn)入半徑為的半圓弧軌道BC,C點(diǎn)為半圓弧軌道的最高點(diǎn),O為半圓弧軌道的圓心,兩軌道均光滑且在最低點(diǎn)相切.以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是( C ) A.若物塊能從軌道BC的
5、最高點(diǎn)C飛出,則下落的高度h可能為 B.若已知下落高度h=R,則可求出物塊打到軌道AB上的速度大小 C.釋放的高度越高,在軌道BC的最高點(diǎn)C和最低點(diǎn)B的壓力差越大 D.物塊從最高點(diǎn)C飛出后,打到軌道AB上的速度方向不可能與過(guò)碰撞點(diǎn)的軌道切線(xiàn)垂直 解析:物塊恰能從軌道BC的最高點(diǎn)C飛出時(shí),由重力提供向心力,有mg=m,從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程,由機(jī)械能守恒定律得mgh=mv,聯(lián)立解得h=,若物塊能從軌道BC的最高點(diǎn)C飛出,則下落的高度h可能為,故A正確.若已知下落高度h=R,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可求出物塊通過(guò)C點(diǎn)的速度,物塊離開(kāi)C點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),則有y=gt2,x=vCt,又有x2+y2=R
6、2,聯(lián)立可求出t,根據(jù)v=,可求出物塊打到軌道AB上的速度大小,故B正確.在C點(diǎn),有mg+F1=m,在B點(diǎn),有F2-mg=m,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得mgR+mv=mv,由以上三式解得F2-F1=6mg,C選項(xiàng)錯(cuò)誤.物塊從C點(diǎn)飛出后打到軌道AB上時(shí),速度方向沿軌跡在該點(diǎn)的切線(xiàn)方向,不可能再過(guò)軌跡上的C點(diǎn),速度方向不沿半徑方向,不可能與過(guò)碰撞點(diǎn)的軌道切線(xiàn)垂直.故D正確. 4.如圖,abc是豎直面內(nèi)的光滑固定軌道,ab水平,長(zhǎng)度為2R;bc是半徑為R的四分之一圓弧,與ab相切于b點(diǎn).一質(zhì)量為m的小球,始終受到與重力大小相等的水平外力的作用,自a點(diǎn)處從靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng).重力加速度大小為g.小球從a點(diǎn)開(kāi)
7、始運(yùn)動(dòng)到其軌跡最高點(diǎn),機(jī)械能的增量為( C ) A.2mgR B.4mgR C.5mgR D.6mgR 解析:小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn),根據(jù)動(dòng)能定理得,F(xiàn)·3R-mgR=mv2,又F=mg,故v=2.小球離開(kāi)c點(diǎn)在豎直方向做豎直上拋運(yùn)動(dòng),水平方向做初速度為零的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),且水平方向的加速度大小也為g,故小球從c點(diǎn)到最高點(diǎn)所用的時(shí)間t==2,水平位移x=gt2=2R,根據(jù)功能關(guān)系,小球從a點(diǎn)到軌跡最高點(diǎn)機(jī)械能的增量等于力F做的功,即ΔE=F·(3R+x)=5mgR. 5.如圖甲所示,以斜面底端為重力勢(shì)能零勢(shì)能面,一物體在平行于斜面的拉力作用下,由靜止開(kāi)始沿光滑斜面向下運(yùn)動(dòng).運(yùn)動(dòng)過(guò)
8、程中物體的機(jī)械能與物體位移關(guān)系的圖象(E-x圖象)如圖乙所示,其中0~x1過(guò)程的圖線(xiàn)為曲線(xiàn),x1~x2過(guò)程的圖線(xiàn)為直線(xiàn).根據(jù)該圖象,下列判斷正確的是( C ) A.0~x1過(guò)程中物體所受拉力可能沿斜面向下 B.0~x2過(guò)程中物體的動(dòng)能先增大后減小 C.x1~x2過(guò)程中物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) D.x1~x2過(guò)程中物體可能在做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng) 解析:物體下滑過(guò)程只有重力、拉力做功,由圖可知,0~x1過(guò)程中物體的機(jī)械能減少,由功能關(guān)系得拉力做負(fù)功,所以物體所受拉力沿斜面向上,故A錯(cuò)誤;由圖可知,0~x1物體發(fā)生相同的位移,克服拉力做的功越來(lái)越少,重力做的功不變,故合外力做的功越來(lái)越多,由動(dòng)
9、能定理得,物體的動(dòng)能越來(lái)越大,故B錯(cuò)誤;物體沿斜面向下運(yùn)動(dòng),合外力方向沿斜面向下,在x1~x2過(guò)程中,機(jī)械能和位移成線(xiàn)性關(guān)系,故拉力大小不變,物體受力恒定,物體做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),故C正確,D錯(cuò)誤. 6.半徑為R、圓心為O的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),OC水平,D是圓環(huán)最低點(diǎn).質(zhì)量為2m的小球A與質(zhì)量為m的小球B套在圓環(huán)上,兩球之間用輕桿相連.兩球初始位置如圖所示,由靜止釋放,當(dāng)小球A運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)時(shí),小球B的動(dòng)能為(重力加速度為g)( D ) A.mgR B.mg C.mgR D.mgR 解析:A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,當(dāng)A運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)D時(shí),A下降的高度為hA=R+Rsin45
10、°,B上升的高度為hB=Rsin45°,有2mghA-mghB=×2mv+mv,又vAcos45°=vBsin45°,故小球B的動(dòng)能為EkB=mv=mgR,選項(xiàng)D正確. 二、多項(xiàng)選擇題 7.如圖所示,半徑為R的光滑半圓形軌道和光滑水平軌道相切,三個(gè)小球1、2、3沿水平軌道分別以速度v1=2、v2=3、v3=4水平向左沖上半圓形軌道,g為重力加速度,下列關(guān)于三個(gè)小球的落點(diǎn)到半圓形軌道最低點(diǎn)A的水平距離和離開(kāi)軌道后的運(yùn)動(dòng)形式的說(shuō)法正確的是( BD ) A.三個(gè)小球離開(kāi)軌道后均做平拋運(yùn)動(dòng) B.小球2和小球3的落點(diǎn)到A點(diǎn)的距離之比為2 C.小球1和小球2做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為11
11、D.小球2和小球3做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比為11
解析:設(shè)小球恰好通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度為v,此時(shí)由重力提供向心力,則mg=m,得v=
設(shè)小球能通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)在軌道最低點(diǎn)時(shí)最小速度為v′,由機(jī)械能守恒定律得2mgR+mv2=mv′2,得v′=
由于v1=2 12、=,v3′=2
由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:水平距離為x=v0t,t相等,則小球2和小球3的落點(diǎn)到A點(diǎn)的距離之比為2.
小球1做的不是平拋運(yùn)動(dòng),則小球1和小球2做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比不是11,故選項(xiàng)B、D正確,C錯(cuò)誤.
8.如圖所示,一傾角為37°的斜面固定在水平地面上,重為4 N的滑塊從距離水平面高度為0.6 m處由靜止釋放,沿斜面向下運(yùn)動(dòng),已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,重力加速度g取10 m/s2,以水平地面為重力勢(shì)能等于零的參考面.滑塊從靜止運(yùn)動(dòng)到斜面底端的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是( AC )
A.滑塊的重力勢(shì)能減少2.4 J
B.滑塊的動(dòng)能增加0.48 J
C.滑塊的機(jī) 13、械能減少1.6 J
D.滑塊因摩擦生熱0.96 J
解析:重力做功mgh=2.4 J,重力勢(shì)能減少2.4 J,選項(xiàng)A正確;克服摩擦力做功Wf=μmgcosθ·=1.6 J,滑塊因摩擦生熱1.6 J,故機(jī)械能減少1.6 J,選項(xiàng)D錯(cuò)誤,選項(xiàng)C正確;合外力做功W合=(mgsinθ-μmgcosθ)=0.8 J,由動(dòng)能定理得,滑塊的動(dòng)能增加0.8 J,選項(xiàng)B錯(cuò)誤.
9.傾角為θ的三角形斜面體固定在水平面上,在斜面體的底端附近固定一擋板,一質(zhì)量不計(jì)的彈簧下端固定在擋板上,其自然長(zhǎng)度時(shí)彈簧的上端位于斜面體上的O點(diǎn).質(zhì)量分別為4m、m的物塊甲和乙用一質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩連接,且跨過(guò)固定在斜面體頂端的光滑輕 14、質(zhì)定滑輪,如圖所示.開(kāi)始物塊甲位于斜面體上的M處,且MO=L,物塊乙開(kāi)始距離水平面足夠高,現(xiàn)將物塊甲和乙由靜止釋放,物塊甲沿斜面下滑,當(dāng)物塊將彈簧壓縮到N點(diǎn)時(shí),物塊的速度減為零,ON=,已知物塊甲與斜面體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=,θ=30°,重力加速度取g=10 m/s2,忽略空氣的阻力,整個(gè)過(guò)程中細(xì)繩始終沒(méi)有松弛,且乙未碰到滑輪,則下列說(shuō)法正確的是( BD )
A.物塊甲由靜止釋放到斜面體上N點(diǎn)的過(guò)程,物塊甲先做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),緊接著做勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)到速度減為零
B.物塊甲在與彈簧接觸前的加速度大小為0.5 m/s2
C.物塊甲位于N點(diǎn)時(shí),彈簧所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能的最大值為mgL
D. 15、物塊甲位于N點(diǎn)時(shí),彈簧所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能的最大值為mgL
解析:物體由靜止釋放到O點(diǎn)的過(guò)程,甲做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).甲接觸彈簧后,由于彈力是變力,且彈力逐漸增大,所以甲先做變加速運(yùn)動(dòng),后做減速運(yùn)動(dòng),直到速度為0,故A錯(cuò)誤;物塊甲在與彈簧接觸前,根據(jù)牛頓第二定律得,對(duì)甲有:4mgsinθ-μ·4mgcosθ-T=4ma,對(duì)乙有:T-mg=ma,聯(lián)立解得a=0.5 m/s2,故B正確;物塊甲位于N點(diǎn)時(shí),由能量守恒可知,彈簧所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能最大值Epm=4mgsinθ·L-μ·4mgcosθ·L-mg·L=mgL,故C錯(cuò)誤,D正確.
10.如圖所示,質(zhì)量m=1 kg的物體從高為h=0.2 m的光滑軌道 16、上P點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,滑到水平傳送帶上的A點(diǎn),物體和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,傳送帶AB之間的距離為l=5.5 m,傳送帶一直以v=3 m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),則( BCD )
A.物體由A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間是1.5 s
B.物體由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,摩擦力對(duì)物體的沖量大小為1 N·s
C.物體由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,系統(tǒng)產(chǎn)生0.5 J的熱量
D.帶動(dòng)傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)在物體由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,多做了3 J功
解析:物體下滑到A點(diǎn)的速度為v0,由機(jī)械能守恒定律有mv=mgh
代入數(shù)據(jù)得v0=2 m/s,物體在摩擦力作用下先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng),有t1==1 17、 s
s1=t1=×1 m=2.5 m
t2== s=1 s
t=t1+t2=2 s,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;
物體由A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,摩擦力對(duì)物體的沖量大小為I=μmgt1=1 N·s,選項(xiàng)B正確;
在t1時(shí)間內(nèi),傳送帶做勻速運(yùn)動(dòng)s帶=vt1=3 m
Q=μmgΔs=μmg(s帶-s1),代入數(shù)據(jù)得Q=0.5 J,選項(xiàng)C正確;
物體從A運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,物體動(dòng)能增量ΔEk=mv2-mv,電動(dòng)機(jī)多做的功為W=Q+ΔEk=3 J,選項(xiàng)D正確.
三、計(jì)算題
11.(2019·浙江卷)某砂場(chǎng)為提高運(yùn)輸效率,研究砂粒下滑的高度與砂粒在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,建立如圖所示的物理模型.豎直平面內(nèi)有一傾 18、角θ=37°的直軌道AB,其下方右側(cè)放置一水平傳送帶,直軌道末端B與傳送帶間距可近似為零,但允許砂粒通過(guò).轉(zhuǎn)輪半徑R=0.4 m、轉(zhuǎn)軸間距L=2 m的傳送帶以恒定的線(xiàn)速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)輪最低點(diǎn)離地面的高度H=2.2 m.現(xiàn)將一小物塊放在距離傳送帶高h(yuǎn)處?kù)o止釋放,假設(shè)小物塊從直軌道B端運(yùn)動(dòng)到達(dá)傳送帶上C點(diǎn)時(shí),速度大小不變,方向變?yōu)樗较蛴遥阎∥飰K與直軌道和傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5.(sin37°=0.6)
(1)若h=2.4 m,求小物塊到達(dá)B端時(shí)速度的大?。?
(2)若小物塊落到傳送帶左側(cè)地面,求h需要滿(mǎn)足的條件;
(3)改變小物塊釋放的高度h,小物塊從傳送帶的D點(diǎn)水平向右拋 19、出,求小物塊落地點(diǎn)到D點(diǎn)的水平距離x與h的關(guān)系式及h需要滿(mǎn)足的條件.
答案:(1)4 m/s (2)h<3.0 m
(3)x=2(m) h≥3.6 m
解析:(1)小物塊由靜止釋放到B的過(guò)程中,有
mgsinθ-μmgcosθ=ma
v=2a
解得vB=4 m/s
(2)若要小物塊落到傳送帶左側(cè)地面,設(shè)當(dāng)小物塊到達(dá)傳送帶上D點(diǎn)時(shí)速度為零時(shí),小物塊從距傳送帶高度為h1處由靜止釋放,則有
0=mgh1-μmgcosθ·-μmgL
解得h1=3.0 m
當(dāng)h 20、osθ·-μmgL
H+2R=gt2,x=vt
解得x=2(m)
為使小物塊能在D點(diǎn)水平向右拋出,則需滿(mǎn)足mg≤
解得h≥3.6 m.
12.(2019·全國(guó)卷Ⅱ)一質(zhì)量為m=2 000 kg的汽車(chē)以某一速度在平直公路上勻速行駛.行駛過(guò)程中,司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)前方100 m處有一警示牌,立即剎車(chē).剎車(chē)過(guò)程中,汽車(chē)所受阻力大小隨時(shí)間的變化可簡(jiǎn)化為圖(a)中的圖線(xiàn).圖(a)中,0~t1時(shí)間段為從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到采取措施的反應(yīng)時(shí)間(這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)所受阻力已忽略,汽車(chē)仍保持勻速行駛),t1=0.8 s;t1~t2時(shí)間段為剎車(chē)系統(tǒng)的啟動(dòng)時(shí)間,t2=1.3 s;從t2時(shí)刻開(kāi)始汽車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)穩(wěn)定工作,直 21、至汽車(chē)停止.已知從t2時(shí)刻開(kāi)始,汽車(chē)第1 s內(nèi)的位移為24 m,第4 s內(nèi)的位移為1 m.
(1)在圖(b)中定性畫(huà)出從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到剎車(chē)系統(tǒng)穩(wěn)定工作后汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖線(xiàn);
(2)求t2時(shí)刻汽車(chē)的速度大小及此后的加速度大??;
(3)求剎車(chē)前汽車(chē)勻速行駛時(shí)的速度大小及t1~t2時(shí)間內(nèi)汽車(chē)克服阻力做的功;從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車(chē)停止,汽車(chē)行駛的距離約為多少(以t1~t2時(shí)間段始末速度的算術(shù)平均值替代這段時(shí)間內(nèi)汽車(chē)的平均速度)?
答案:(1)見(jiàn)解析 (2)28 m/s 8 m/s2
(3)30 m/s 1.16×105 J 87.5 m
解析:(1)v-t圖象如圖所示.
( 22、2)設(shè)剎車(chē)前汽車(chē)勻速行駛時(shí)的速度大小為v1,則t1時(shí)刻的速度也為v1;t2時(shí)刻的速度為v2.在t2時(shí)刻后汽車(chē)做勻減速運(yùn)動(dòng),設(shè)其加速度大小為a.取Δt=1 s.設(shè)汽車(chē)在t2+(n-1)Δt~t2+nΔt內(nèi)的位移為sn,n=1,2,3,….若汽車(chē)在t2+3Δt~t2+4Δt時(shí)間內(nèi)未停止,設(shè)它在t2+3Δt時(shí)刻的速度為v3,在t2+4Δt時(shí)刻的速度為v4,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有
s1-s4=3a(Δt)2?、?
s1=v2Δt-a(Δt)2?、?
v4=v2-4aΔt?、?
聯(lián)立①②③式,代入已知數(shù)據(jù)解得
v4=- m/s?、?
這說(shuō)明在t2+4Δt時(shí)刻前,汽車(chē)已經(jīng)停止.因此,①式不成立.
由于在t2 23、+3Δt~t2+4Δt內(nèi)汽車(chē)停止,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
v3=v2-3aΔt?、?
2as4=v?、?
聯(lián)立②⑤⑥式,代入已知數(shù)據(jù)解得
a=8 m/s2,v2=28 m/s ⑦
或者a= m/s2,v2=29.76 m/s?、?
但⑧式情形下,v3<0,不合題意,舍去.
(3)設(shè)汽車(chē)的剎車(chē)系統(tǒng)穩(wěn)定工作時(shí),汽車(chē)所受阻力的大小為f1.由牛頓定律有
f1=ma?、?
在t1~t2時(shí)間內(nèi),阻力對(duì)汽車(chē)沖量的大小為
I=f1(t2-t1)?、?
由動(dòng)量定理有I=mv1-mv2 ?
由動(dòng)能定理,在t1~t2時(shí)間內(nèi),汽車(chē)克服阻力做的功為
W=mv-mv ?
聯(lián)立⑦⑨⑩??式,代入已知數(shù)據(jù)解得
v1=30 m/s ?
W=1.16×105 J ?
從司機(jī)發(fā)現(xiàn)警示牌到汽車(chē)停止,汽車(chē)行駛的距離s約為
s=v1t1+(v1+v2)(t2-t1)+ ?
聯(lián)立⑦??式,代入已知數(shù)據(jù)解得
s=87.5 m ?
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