Question

（2009?番禺區(qū)一模）如圖所示為某輛賽車啟動(dòng)過程的頻閃照片．該賽車從賽道的起點(diǎn)處（車頭所對的零刻度線位置）由靜止開始出發(fā)，同時(shí)，照相機(jī)開始拍照，以后車沿直線向右運(yùn)動(dòng)的過程中，照相機(jī)每隔0.2s曝光一次．仔細(xì)觀察頻閃照片，如果賽車照此規(guī)律從起點(diǎn)運(yùn)動(dòng)0.8s到達(dá)D處．

（1）填寫表格中所缺的數(shù)據(jù)（不需要估讀），并判斷賽車啟動(dòng)過程做什么運(yùn)動(dòng)？

位置	起點(diǎn)	A	B	C	D
時(shí)間/s	0	0.2	0.4	0.6	0.8
路程/m	0	1	4	9
運(yùn)動(dòng)形式

（2）若賽車啟動(dòng)過程的牽引力為4000N，0.8s到達(dá)D處時(shí)，牽引力做了多少功？
（3）若賽車的牽引力用F表示，速度用v表示，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率用P表示，請你利用功率的定義式，推導(dǎo)出F、P和v之間的關(guān)系式．
（4）若賽車的發(fā)動(dòng)機(jī)在90kW的額定功率下工作，此時(shí)車勻速行駛的速度大小為30m/s，求牽引力F的大小和所受阻力f的大�。�

Answer 1

分析：（1）直接通過觀察圖形，運(yùn)用刻度尺的讀數(shù)方法即可得到缺少的數(shù)據(jù)；由圖可以看出，小車的速度是逐漸變大的；
（2）由圖得出經(jīng)0.8s走過的路程，利用W=Fs求牽引力做的功；
（3）由P=

W

t

、W=Fs、s=

v

t

推導(dǎo)得出F、P和v之間的關(guān)系式；
（4）根據(jù)P=Fv求牽引力大小，再根據(jù)力的平衡求阻力大小．

解答：答：（1）由圖可知第三個(gè)0.2s到達(dá)第9格，第四個(gè)0.2s到達(dá)16格（16cm）；對表格進(jìn)行分析可知，小車第一、第二、第三、第四的0.2s內(nèi)通過的路程變大，速度是逐漸變大，做變速運(yùn)動(dòng)．如下表：

位置	起點(diǎn)	A	B	C	D
時(shí)間/s	0	0.2	0.4	0.6	0.8
路程/m	0	1	4	9	16
運(yùn)動(dòng)形式	變速運(yùn)動(dòng)

（2）賽車經(jīng)0.8s走過的路程
s=16m，
牽引力做功：
W=Fs=4000N×16m=6.4×10⁴J；
（3）P=

W

t

=

Fs

t

=Fv；
（4）∵P=Fv，
∴F=

P

v

=

90000W

30m/s

=3000N，
∵賽車勻速運(yùn)動(dòng)，
∴賽車所受阻力：
f=F=3000N．

點(diǎn)評：閃光頻閃攝影又稱連閃攝影，是借助于電子閃光燈的連續(xù)閃光，在一個(gè)畫面上記錄動(dòng)體的連續(xù)運(yùn)動(dòng)過程，是研究物體運(yùn)動(dòng)的重要方法．