Question

5．一质量为m=0.5kg的玩具车，以恒定功率P=200W由静止出发，经过t=5s速度达到最大值10m/s，设机车所受阻力f恒定不变，取g=10m/s²，试求：
（1）机车受到的阻力f的大小．
（2）机车在这5s内行驶的路程．

Answer 1

分析 （1）汽车以恒定功率起动时，先做加速度减小的变加速运动，当牵引力与阻力相等时开始做匀速直线运动，根据平衡条件和功率公式P=Fv结合求阻力f的大小．
（2）机车做的变加速运动，运用动能定理求解机车的路程．

解答 解：（1）机车的速度达到最大时，牵引力等于阻力，即有 F=f，根 P_额=Fv_m=fv_m
得：$f=\frac{P_额}{v_m}=20N$
（2）在5s内，由动能定理，有：
${P_额}t-fs=\frac{1}{2}m{v^2}-0$
解得：s=48.75m
答：（1）机车受到的阻力f的大小是20N．
（2）机车在这5s内行驶的路程是48.75m．

点评 本题关键要清楚汽车启动的运动过程和物理量的变化，能够运用动能定理和平衡条件解决问题．要注意机车做的是非匀变速运动，不能根据位移时间公式求位移．