题目内容

3.某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究,他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,图象如图所示(除2s~10s时间段图线为曲线外,其余时间段图象均为直线),已知在小车运动的过程中2s~14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末通过遥控使发动机停止工作而让小车自由滑行,小车的质量m=2.0kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变,取g=10m/s2,则下列说法正确的是
(  )
A.14s~18s时间段小车的加速度大小2m/s2
B.小左匀速行驶阶段的功率32W
C.小车在2s~10s内位移的大小52m
D.小车受到的阻力为8N

分析 在14s末发动机停止工作而让小车自由滑行,小车水平方向只受摩擦力,由图象的斜率求得加速度,根据牛顿第二定律求出阻力的大小;在匀速阶段,牵引力等于阻力,速度已知,直接根据公式P=Fv求出匀速行驶时的功率;2s到10s为变加速过程,其位移可以由动能定理求解.

解答 解:A、14s~18s时间段小车做匀减速运动,加速度大小 a=$\frac{8}{18-14}$m/s2=2m/s2,故A正确.
BC、在14s~18s时间段,根据牛顿第二定律得:小车受到的阻力  f=ma=2×2=4N.匀速运动阶段,牵引力等于阻力,则功率为 P=Fv=fv=4×8W=32W.故B正确,D错误.
C、对2s~10s的过程运用动能定理得,Pt-fx=$\frac{1}{2}$mv22-$\frac{1}{2}$mv12,由图知,v2=8m/s,v1=4m/s,代入数据得,x=52m,故C正确.
故选:ABC

点评 本题的关键分析清楚小车各段的运动规律,以及力的变化情况,结合牛顿第二定律和动能定理求解.要注意小车在2s~10s内做的是非匀变速运动,不能根据运动学公式求位移.

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