Question

如图a、b所示，是一辆质量为m=6×10³kg的公共汽车在t=0和t=3s末两个时刻经过同一站牌的两张照片．当t=0时，汽车刚启动，在这段时间内汽车的运动可看成匀加速直线运动．图c是车内水平横杆上用轻绳悬挂的拉手环经放大后的图象，轻绳与竖直方向的夹角为θ=37°．根据题中提供的信息，不能计算出的物理量有（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²）（ ）

A．汽车的长度
B．第3s末汽车的速度
C．第3s末汽车牵引力的功率
D．3s内合外力对汽车所做的功

Answer 1

【答案】分析：（1）题中车的运动和手环的运动情况相同，根据C图可以算出手环的加速度，也就知道了小车的加速度，根据运动学相关的公式就可以算出一些物理量；
（2）由a、b两图可知汽车的长度就是3s内的位移；
（3）3s末的速度可以根据速度时间公式求出；
（4）求汽车的瞬时功率，可根据p=Fv，求解；
（5）合力做的功可根据动能定理求解．
解答：解：根据c图对手环进行受力分析，受重力和绳的拉力，合力水平向右，F_合=mgtanθ，根据牛顿第二定律可以知道手环的加速度a==gtanθ=7.5m/s²，
   
    故汽车的加速度也是7.5m/s²．
    由a、b两图可知汽车的长度就是3s内的位移，L==×7.5×9m=33.75m，汽车的长度可以算出，故A错误；
    第3s末汽车的速度v=v+at=22.5m/s，可以算出，故B错误；
    第3s末汽车牵引力的功率p=Fv，已知3s末的瞬时速速，如果再知道牵引力就可以算汽车瞬时功率了，根据牛顿第二定律可以算出汽车的合外力，但是不知道汽车所受的阻力，就不能算出牵引力，所以不能算出3s末的瞬时功率，故C正确；
   合外力对物体所做的功可以根据动能定理去解，=1.52×10⁶J，故D错误．
故选C．
点评：本题是匀变速运动的常规题型，根据运动学基本公式解题，难道不大，属于基础题．