Question

4．一輛小汽車在水平路面上由靜止啟動，在前5s內(nèi)做勻加速直線運動，5s末達到額定功率，之后保持額定功率運動，其υ-t圖象如圖所示．已知汽車的質(zhì)量為m=2×10³kg，汽車受到地面的阻力為車重的0.1倍，取g=10m/s²，則（　　）

• A． 汽車在前5秒內(nèi)的牽引力為4×10³N
• B． 汽車在前5秒內(nèi)的牽引力為6×10³N
• C． 汽車的額定功率為60kW
• D． 汽車的最大速度為30m/s

Answer 1

分析 從v-t圖象可以看出：汽車經(jīng)歷三個運動過程：勻加速直線運動，加速度減小的變加速直線運動，最后做勻速直線運動．由圖線斜率可求出前5s內(nèi)汽車的加速度，由牛頓第二定律即可求出此過程的牽引力．5s末汽車的功率就達到額定功率，由P=Fv，能求出額定功率．汽車速度最大時，牽引力等于阻力，由v_m=$\frac{P}{F}$=$\frac{P}{f}$，能求出最大速度

解答 解：AB、前5s內(nèi)，由圖a=2m/s²，由牛頓第二定律F-f=ma，求得F=f+ma=（0.1×2×10³×10+2×10³×2）N=6×10³N 故A錯誤．B正確；
C、5s末汽車的功率就達到額定功率，P=Fv=6×10³×10W=6×10⁴W=60kW 故C正確；
D、v_m=$\frac{P}{F}=\frac{P}{f}=\frac{6×1{0}^{4}}{0.1×2×1{0}^{3}×10}m/s=30m/s$，故D正確．
故選：BCD．

點評 本題首先要識別圖象的物理意義，從斜率讀出加速度．其次，抓住5s這個時刻汽車達到額定功率．第三點，抓住達到最大速度的條件，由功率公式求最大速度．