解题思路:(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.
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=
F合
m=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=v0t+
1
2at2=[1/2]×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=v0+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,W合=
1
2mv2−0=1.52×106J,故D错误.
故选C.
点评:
本题考点: 匀变速直线运动规律的综合运用;动能定理.
考点点评: 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.