以下是高三物理汽車相關的題目:
1. 【2018高考全國卷】一輛汽車在平直的高速公路上以v_{1}=15m/s的速度勻速行駛,突然發現前方x_{0}=25m處有一輛故障車停在路邊,司機立即以大小為a_{1}=2m/s^{2}的加速度剎車,汽車要避免撞上故障車,其剎車過程必須滿足什么條件?
2. 汽車以v_{0} = 25m/s的速度做勻速直線運動,剎車后做勻減速運動,其加速度大小為5m/s^{2},求:
(1)從開始剎車經過多長時間汽車速度為零?
(2)剎車后前進30m所用的時間?
(3)剎車后前進的最大距離?
3. 汽車以大小為2m/s^{2}的加速度從靜止開始做勻加速直線運動,求:
(1)汽車在第5s末的速度大小;
(2)前5s內的位移大小;
(3)第5s內的位移大小。
4. 汽車以大小為6m/s的速度勻速駛向一座高山,司機鳴笛后4s聽到回聲,求:
(1)鳴笛處距離高山多遠?
(2)若司機鳴笛后經3s聽到回聲,求此時汽車速度?
(3)若司機在聽到回聲前一分鐘開始鳴笛,求此過程汽車行駛的路程?
以上題目都是關于汽車在高速公路上行駛的問題,涉及到汽車的剎車、加速、勻速行駛以及位移、速度等物理量的計算。
題目:一輛質量為500kg的汽車在水平路面上行駛,行駛過程中受到的阻力為車重的0.05倍。汽車發動機的額定功率為60kW。求:
(1)汽車在額定功率下勻速行駛的速度;
(2)汽車在額定功率下從靜止開始以2m/s2的加速度勻加速行駛,求汽車勻加速行駛的最長時間。
【分析】
(1)根據功率與速度的關系式求解;
(2)根據牛頓第二定律求解牽引力,再根據功率與速度的關系求解時間。
【解答】
(1)汽車勻速行駛時,牽引力等于阻力,根據$P = Fv$得:$v = \frac{P}{F} = \frac{60 \times 10^{3}}{500 \times 10 \times 0.05}m/s = 24m/s$;
(2)根據牛頓第二定律得:$F - f = ma$,解得:$F = f + ma = 500 \times 10 \times 2 + 500 \times 10 \times 0.05 = 1250N$,根據$P = Fv$得:$v = \frac{P}{F} = \frac{60 \times 10^{3}}{1250}m/s = 48m/s$,則勻加速運動的時間為:$t = \frac{v}{a} = \frac{48}{2}s = 24s$。