Question

如圖是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)小車的裝置．當(dāng)太陽(yáng)光照射到小車的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn)．若太陽(yáng)光照射到小車上方的光電板，小車在平直的水泥路上從靜止開(kāi)始加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t前進(jìn)距離s，速度達(dá)到最大值v_m，設(shè)這一過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力恒為F，那么（　�。�

A、這段時(shí)間內(nèi)小車先加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng)

B、這段時(shí)間內(nèi)阻力所做的功為Pt

C、這段時(shí)間內(nèi)合力做的功為mv_m²/2

D、這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為Fs+mv_m²/2

Answer 1

分析：小車電動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv可知，牽引力不斷減小，故小車的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)；結(jié)合動(dòng)能定理列式求解相關(guān)量即可．

解答：解：A、小車電動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv可知，牽引力不斷減小，根據(jù)牛頓第二定律，有

P

v

-F=ma
故小車的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、對(duì)小車啟動(dòng)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有
Pt-Fs=

1

2

m

v

2 m

阻力做功為Fs=Pt-

1

2

m

v

2 m

，故B錯(cuò)誤；
C、合力做的功為

1

2

m

v

2 m

，故C正確；
D、這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為Pt=Fs+

1

2

mv_m²，故D正確；
故選CD．

點(diǎn)評(píng)：小車的恒定功率啟動(dòng)方式是一種最快的啟動(dòng)方式，是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式不再適用，但可以根據(jù)動(dòng)能定理列式求解．