Question

某质量为1100kg的小汽车在平直路面试车，当达到20m/s的速度时关闭发动机，经过50s停下来．求：（g=10m/s²）
（1）小汽车关闭发动机后通过的位移大小
（2）小汽车受到阻力的大小；
（3）如果想使小汽车关闭发动机后能在20内停下来，可以作用一个和其运动方向相反大小不变的水平拉力，求这个拉力的大小
（4）根据题目的情景，提出一个粗略估测小汽车发动机牵引力大小的方法．

Answer 1

（1）关闭发动机后汽车的加速度为：a=

vt-v0

t

=

0-20

50

m/s2=-0.4m/s2
负号表示加速度的方向与小汽车的速度方向相反，小汽车作减速运动．
小汽车关闭发动机通过的位移大小：
s=v0t+

1

2

at2=[20×50+

1

2

×(-0.4)×502]m=500m
（2）关闭发动机后，汽车只受阻力作用，其大小为：f=ma=1100×（-0.4）N=-440N
（3）由v=at得a=1m/s²             
由牛顿定律得F+f=ma　解得F=660N．
（4）
方法1：根据平衡条件，当小汽车匀速前进时，牵引力F等于阻力f．
方法2：小汽车从静止开始作匀加速运动，测量小汽车达到20m/s的加速时间，可计算出小汽车的加速度，根据F-f=ma可得牵引力F=ma+f．
答：（1）小汽车关闭发动机后通过的位移大小为500m．
（2）小汽车受到阻力的大小为440N．
（3）这个拉力的大小为660N．
（4）方案如上所示．