Question

某興趣小組的同學(xué)對(duì)一輛自制遙控小車(chē)的性能進(jìn)行測(cè)試．他們讓小車(chē)在水平的直軌道上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，并將小車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái)，其v-t圖象如圖所示．已知小車(chē)質(zhì)量為1kg，在2s～14s小車(chē)功率保持不變，在14s末關(guān)閉遙控器而讓小車(chē)自由滑行．v-t圖象中除2s～10s圖象為曲線外，其余時(shí)間圖象均為直線．在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中小車(chē)所受的阻力視為不變．g=10m/s²．求：
（1）小車(chē)受到的阻力大��；
（2）小車(chē)在勻速行駛階段的功率；
（3）小車(chē)在變加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移大小．

Answer 1

解：（1）在14s～18s小車(chē)在阻力作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，
由圖象可知a=1.5m/s²
由牛頓第二定律可知：f=ma
解得f=1.5N
（2）在10s～14s小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)，牽引力F=f
根據(jù)P=Fv
解得P=9W
（3）小車(chē)在2s～10s內(nèi)做變加速運(yùn)動(dòng)
根據(jù)動(dòng)能定理：Pt-fs=mv₂²-mv₁²
解得：s=39m
答：（1）小車(chē)受到的阻力大小為1.5N；
（2）小車(chē)在勻速行駛階段的功率為9W；
（3）小車(chē)在變加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的位移大小為39m．
分析：（1）根據(jù)14s～18s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)求出運(yùn)動(dòng)的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出阻力的大小．
（2）在10～14s內(nèi)，小車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)，牽引力等于阻力，根據(jù)P=Fv=fv求出小車(chē)勻速行駛的功率．
（3）2～10s內(nèi)做變加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)動(dòng)能定理求出變加速直線運(yùn)動(dòng)的位移．
點(diǎn)評(píng)：本題是與圖象結(jié)合的問(wèn)題，關(guān)鍵通過(guò)圖象知道小車(chē)在整個(gè)過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)情況，結(jié)合牛頓第二定律和動(dòng)能定理進(jìn)行求解．