Question

如圖a、b所示，是一輛質(zhì)量為4t的無人售票車在t=0和t=3s末兩個(gè)時(shí)刻的照片，當(dāng)t=0時(shí)，汽車剛啟動(dòng)．圖c是車內(nèi)橫桿上懸掛的拉手環(huán)穩(wěn)定時(shí)經(jīng)放大后的圖象（圖c中θ=30°），若將汽車的運(yùn)動(dòng)視為勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)上述信息，可以估算出的物理量有

①汽車的長度②3s末汽車的速度③3s內(nèi)牽引力對(duì)汽車所做的功④3s末汽車牽引力的瞬時(shí)功率．

1. A.
   ①④
2. B.
   ②③
3. C.
   ①②
4. D.
   ②④

Answer 1

C
分析：以拉手環(huán)為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可求出汽車的加速度，由s=求出汽車的長度．由v=at求出3s末汽車的速度．由于阻力未知，無法求出牽引力，也不能求解牽引力對(duì)汽車所做的功和功率．
解答：①以拉手環(huán)為研究對(duì)象，設(shè)繩子的拉力大小為T，根據(jù)牛頓第二定律得：
豎直方向：Tcosθ=mg
水平方向：Tsinθ=ma，得a=gtanθ，即得汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a=gtanθ．
從a、b兩圖看出，汽車3s內(nèi)通過的位移大小等于汽車的長度，為s==，t、θ均已知，可求出汽車的長度．故①正確．
②3s末汽車的速度為v=at．故②正確．
③④對(duì)汽車根據(jù)牛頓第二定律得F-F_阻=Ma，由于汽車所受的阻力F_阻未知，不能求出牽引力的大小，也不能求出3s內(nèi)牽引力對(duì)汽車所做的功和3s末汽車牽引力的瞬時(shí)功率．故③④錯(cuò)誤．
故選C
點(diǎn)評(píng)：本題是牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式結(jié)合的問題，作為常規(guī)問題，要知道只要已知懸掛拉手環(huán)的繩子與豎直方向的夾角θ，就能求出汽車的加速度a=gtanθ．