题目内容
【题目】某兴趣小组的同学研究一辆电动小车的性能。他们让这辆小车在平直的水平轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，得到了如图所示的v t图像(除2～6 s时间段内的图线为曲线外，其余时间段的图线均为直线)。已知在2～8 s时间段内小车的功率保持不变，在8 s末让小车无动力自由滑行。小车质量为0.5 kg，设整个过程中小车所受阻力大小不变。则下列判断正确的有 ( )
A. 小车在前2 s内的牵引力为0.5 N
B. 小车在6～8 s的过程中发动机的功率为4.5 W
C. 小车在全过程中克服阻力做功14.25 J
D. 小车在全过程中发生的位移为21 m
【答案】D
【解析】由图象可得，在8s-9.5s内：
；则小车受到阻力大小：f=ma3=0.5×2=1N，在0-2s内：
；由F-f=ma1得电动机提供的牵引力大小为：F=ma1+f=1.5N，故A错误；小车在6s～8s内匀速运动，F=f；故小车功率：P=Fv=1×3W=3W，故B错误；前2s内牵引力做的功为：W1=Fx1=1.5×
×2×2J=3J；第2s末小车的功率为：P=Fv=1.5×2=3W，2s～8s内功率不变，所以牵引力做的功为：W=Pt=3×6W=18J，小车运动的整个过程，运用动能定理得：W牵+Wf=0-0；解得：Wf=-3-18=-21J；所以全过程中小车克服阻力做功21J，故C错误；根据Wf=-fx得：x=21m，故D正确。故选D。
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