Question

某探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图像，已知小车0～ts内做匀加速直线运动；ts～10 s内小车牵引力的功率保持不变，且7s～10 s为匀速直线运动；在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力f大小不变．求：

(1)小车所受阻力f的大小

(2)在ts～10 s内小车牵引力的功率P；

(3)小车在加速运动过程中的总位移s．

Answer 1

答案：
解析：

(1)在10 s末撤去牵引力后，小车只在阻力f作用下做匀减速运动，由图像可得减速时a＝－2 m/s2则f＝ma＝2 N 　　(2)小车的匀速运动阶段即7 s～10 s内，设牵引力为F，则F＝f 　　由图像可知vm＝6 m/s(1分)　∴P＝Fvm＝12 W 　　(3)小车的加速运动过程可以分解为0～t和t～7两段， 　　由于ts时功率为12 W，所以此时牵引力为F＝P/vt＝4 N， 　　所以0～ts内的加速度大小为a1＝(F－f)/m＝2 m/s2，时间t＝1.5 s　s1＝a1t2＝2.25 m 　　在0～7s内由动能定理可得Fs1＋Pt2－fs＝－ 　　代入解得s＝28.5 m