Question

5．一輛質(zhì)量為2×10³kg的汽車(chē)在水平路面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，10s內(nèi)其速度從5m/s增加到15m/s，汽車(chē)與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒為0.2，求：
（1）汽車(chē)的加速度大��；
（2）汽車(chē)所受的牽引力大��；
（3）汽車(chē)在上述過(guò)程中的位移大小．

Answer 1

分析 （1）汽車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知時(shí)間、初速度和末速度，根據(jù)加速度的定義式求出汽車(chē)的加速度．
（2）根據(jù)牛頓第二定律求出汽車(chē)所受的牽引力大�。�
（3）根據(jù)位移等于平均速度乘以時(shí)間求汽車(chē)在上述過(guò)程中的位移．

解答 解：（1）汽車(chē)的加速度大小為：
a=$\frac{v-{v}_{0}}{t}$=$\frac{15-5}{10}$=1m/s²
（2）汽車(chē)所受的摩擦力大小為：
f=μmg=0.2×2×10³×10=4×10³N
由牛頓第二定律得：
F-f=ma
故有：F=f+ma=4×10³+2×10³×1=6×10³N
（3）汽車(chē)在上述過(guò)程中的位移大小為：
x=$\frac{{v}_{0}+v}{2}t$=$\frac{5+15}{2}×10$m=100m
答：（1）汽車(chē)的加速度為1m/s²．
（2）汽車(chē)所受的牽引力是6×10³N．
（3）汽車(chē)在上述過(guò)程中的位移是100m．

點(diǎn)評(píng) 本題考查牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的基本運(yùn)用，知道加速度是聯(lián)系力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)的橋梁，要能靈活選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式．