高考物理一轮复习 第五章 机械能 1 功和功率创新练3(含解析)-人教版高三全册物理试题.doc
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1、功和功率3.高速连续曝光照相机可在底片上重叠形成多个图像。现利用这架照相机对MD-2000家用汽车的加速性能进行研究,如图为汽车做匀加速直线运动时三次曝光的照片,图中汽车的实际长度为4 m,照相机每两次曝光的时间间隔为2.0 s。已知该汽车的质量为1 000 kg,额定功率为90 kW,汽车运动过程中所受的阻力始终为1 500 N。(1)试利用图示,求该汽车的加速度。(2)若汽车由静止开始以此加速度做匀加速运动,匀加速运动状态最多能保持多长时间。(3)汽车所能达到的最大速度是多大。(4)若该汽车从静止开始运动,牵引力不超过3 000 N,求汽车运动2 400 m所用的最短时间(汽车已经达到最大
2、速度)。【解析】(1)由图可得汽车在第1个2 s时间内的位移x1=9 m,第2个2 s时间内的位移x2=15 m汽车的加速度a=1.5 m/s2。(2)由F-Ff=ma得,汽车牵引力F=Ff+ma=(1 500+1 0001.5)N=3 000 N汽车做匀加速运动的末速度v= m/s=30 m/s匀加速运动保持的时间t1= s=20 s。(3)汽车所能达到的最大速度vm= m/s=60 m/s。(4)由(1)、(2)知匀加速运动的时间t1=20 s,运动的距离x1=20 m=300 m所以,后阶段以恒定功率运动的距离x2=(2 400-300)m=2 100 m后阶段以恒定功率运动,有:P额t
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