Question

某学校兴趣小组对一辆玩具遥控小车的性能进行研究：首先让小车在水平的地面上沿直线运动，记录下小车运动全过程，然后通过对测得的数据进行处理得到如图所示的v-t图象，已知遥控小车在0-2 s内做匀加速直线运动，2～10 s内小车牵引力的功率保持不变，在10 s末停止遥控让小车自由滑行。若小车质量 m=1kg，设整个过程中小车受到的阻力大小不变，求：
(1)小车在0～2 s和10～13 s的加速度；
(2)在2～10 s内小车牵引力的功率；
(3)小车在加速运动过程中的总位移。

Answer 1

解：(1)根据，由图象可得
0～2 s：a₁=2 m/s²
10～13 s：a₂=-2 m/s²
(2)小车的匀速运动阶段即7～10 s内，设牵引力为F，则
F=f，f=ma₂
且P=Fv_m
由图象可知v_m=6 m/s，
P=12 W
(3)小车的加速运动过程可以分为0～2 s和2～7 s两段，设对应的位移分别为s₁和s₂
则，s₁=4m
在2～7 s内由动能定理可得
解得s₂=25 m
s=s₁+s₂=29 m