Question

某學(xué)校探究性學(xué)習(xí)小組對(duì)一輛自制小遙控車(chē)的性能進(jìn)行研究。他們讓這輛小車(chē)在水平的地面上由靜止開(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)，通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的－t圖象，已知小車(chē)在0～2s內(nèi)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，2s～10s內(nèi)小車(chē)牽引力的功率保持不變，在10s末停止遙控讓小車(chē)自由滑行，小車(chē)質(zhì)量m=1kg，整個(gè)過(guò)程中小車(chē)受到的阻力大小不變。求：　

　 (1)小車(chē)所受的阻力f是多大?

　 (2)在2s～10s內(nèi)小車(chē)牽引力的功率P是多大?　

　 (3)小車(chē)在加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的總位移s是多少?

　 　

Answer 1

解：（1）在10 s末撤去牽引力后，小車(chē)只在阻力f作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a，則f=ma ------------(1分 )                 

根據(jù) 由圖象可得a=2 m/s²    --------(2分) 

∴f=2 N   -------(1分 )

（2）小車(chē)的勻速運(yùn)動(dòng)階段即7 s～10 s內(nèi)，設(shè)牽引力為F，則F=f 

由P= 由圖象可知=6 m/s  ∴P=12 W---------（4分）  

（3）小車(chē)的加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程可以分解為0～2s和2s～7s兩段，設(shè)對(duì)應(yīng)的位移分別為S₁和S_2，設(shè)在0～2s內(nèi)的加速度大小為a₁，則由圖象可得

a₁=2m/s²    S₁= 

S₁=4 m                              

在2s～7s內(nèi)由動(dòng)能定理可得

        =4 m/s

解得S₂=25m           S=S₁+S₂       S=29 m  ---------（8分）