Question

【题目】如图1所示，水平路段AB上有一质量为m＝2kg，可视为质点的玩具汽车，正以v0＝4m/s的速度向右匀速运动，玩具汽车在前方的水平路段AB、BC所受阻力不同，且分别有恒定的大小，玩具汽车通过整个ABC路段的v﹣t图象如图2所示（在t＝20s处水平虚线与曲线相切），全程玩具汽车电机的输出功率保持P＝20W不变。

（1）求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1；

（2）求汽车刚好开过B点时的加速度a；

（3）求5﹣20s汽车通过的位移大小x。

Answer 1

【答案】（1）5N；（2）1.5m/s2；（3）108m

【解析】

（1）设小车AB段受到的牵引力为F1时，有F1＝f1

功率为：P＝F1v1

联立解得：f1＝5N

（2）t＝20s时汽车处于平衡态，牵引力F2＝f2

功率为：P＝F2v2

联立解得：f2＝2N

t＝5s时汽车开始加速运动，有F1﹣f2＝ma

解得：a＝1.5m/s2

（3）5﹣20s由动能定理得：Pt﹣f2x＝

解得：x＝108m