Question

16．2014年12月14日下午10：00上海市第十一届“未来之星”上图杯创新科技大赛在上海图书馆举行，比赛中某型号遥控月球车启动过程中速度与时间图象和牵引力的功率与时间图象如图所示，则该遥控车的质量为（　　）（g=10m/s²）．

• A． $\frac{5}{3}$kg
• B． $\frac{10}{9}$kg
• C． $\frac{3}{5}$kg
• D． $\frac{9}{10}$kg

Answer 1

分析 由速度时间图象可知，在前2秒内，汽车做匀加速直线运动，后4s内做匀速运动，根据牛顿第二定律及P=Fv即可求解．

解答 解：匀速运动时F=f，且F=$\frac{{P}_{2}}{{v}_{2}}$
所以f=$\frac{{P}_{2}}{{v}_{2}}=\frac{10}{6}=\frac{5}{3}$N
匀加速运动时，加速度为a=$\frac{△v}{△t}=\frac{6}{2}=3m/{s}^{2}$
在2s末由P=Fv₂得
$F=\frac{P}{{v}_{2}}=\frac{30}{6}=5N$
在1-2s内根据牛顿第二定律有：
F-f=ma
m=$m=\frac{F-f}{a}=\frac{5-\frac{5}{3}}{3}=\frac{10}{9}kg$
故选：B

点评 为了训练学生利用功率求解摩擦阻力的能力，在解答过程我们故意使用了利用功率求解的方法，但从简单角度，利用最后4s小车做匀速运动特点求解阻力的方法较好（图象的斜率等于物体的加速度）．