Question

【題目】圖中所示為吉利汽車參與贊助的超音速汽車，2018年其最高時(shí)速突破1000英里每小時(shí)，因?yàn)檫^(guò)于昂貴，該項(xiàng)目已經(jīng)取消，該成績(jī)很有可能成為地面最快速度永久性記錄。該車搭載了一臺(tái)歐洲“臺(tái)風(fēng)”戰(zhàn)斗機(jī)專用的引擎以及一臺(tái)火箭噴射發(fā)動(dòng)機(jī)。由靜止啟動(dòng)到140m/s用時(shí)14s，此階段使用戰(zhàn)斗機(jī)引擎在驅(qū)動(dòng)，而車速一旦超過(guò)140m/s，車手就會(huì)啟動(dòng)火箭噴射發(fā)動(dòng)機(jī)，再耗時(shí)25s可達(dá)到440m/s的極速，已知車重6.4噸，摩擦力和空氣阻力之和為車重的0.2倍，將汽車加速和減速的過(guò)程簡(jiǎn)化為勻變速直線運(yùn)動(dòng)，求：

（1）車輛在0～14s加速度a1，14～39s加速度a2；

（2）加速階段經(jīng)過(guò)的位移大小；

（3）戰(zhàn)斗機(jī)引擎驅(qū)動(dòng)力F1大小以及火箭噴射發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力大小F2。

Answer 1

【答案】（1）10m/s2；12m/s2；（2）8230m；（3）7.68×104N；1.68×104N

【解析】

（1）由加速度的公式得在0～14s加速度：a110m/s2

14～39s加速度a2=12m/s2

（2）由位移公式得在0～14s內(nèi)發(fā)生的位移x1980m

根據(jù)公式v2﹣v02＝2a2x2得14～39s內(nèi)發(fā)生的位移x2＝7250m

總位移x＝x1+x2＝8230m

（3）在0～14s內(nèi)由牛頓第二定律得：F1﹣kmg＝ma1

解得：F1＝7.68×104N

14～39s內(nèi)由牛頓第二定律得：F1+F2﹣kmg＝ma2，

解得：F2＝1.68×104N