Question

11．如圖是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動(dòng)小車的裝置，當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn)．若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過時(shí)間t前進(jìn)距離l，速度達(dá)到最大值v_m，設(shè)這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力恒為F，那么這段時(shí)間內(nèi)（　�。�

• A． 小車做勻加速運(yùn)動(dòng)
• B． 電動(dòng)機(jī)所做的功為Pt
• C． 電動(dòng)機(jī)所做的功為$\frac{1}{2}$mv_m²
• D． 電動(dòng)機(jī)所做的功為Fl+$\frac{1}{2}$mv_m²

Answer 1

分析 小車電動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv可知，牽引力不斷減小，故小車的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)；結(jié)合動(dòng)能定理列式求解相關(guān)量即可．

解答 解：A、小車電動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv可知，牽引力不斷減小，
根據(jù)牛頓第二定律，有$\frac{P}{v}$-F=ma，故小車的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，所以W_電=Pt，所以這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為Pt．故B正確．
C、對(duì)小車啟動(dòng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理，有：
W_電-FL=$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$
這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為：W_電=FL+$\frac{1}{2}m{v}_{m}^{2}$，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選：BD．

點(diǎn)評(píng) 小車的恒定功率啟動(dòng)方式是一種最快的啟動(dòng)方式，是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式不再適用，但可以根據(jù)動(dòng)能定理列式求解．