Question

某探究性學(xué)習(xí)小組對一輛自制小遙控車的性能進(jìn)行研究．他們讓這輛小車在水平地面上由靜止開始運(yùn)動(dòng)，并將小車運(yùn)動(dòng)的全過程記錄下來，通過數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的v-t圖象，已知小車在0～t s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；ts～10s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變，且7s～10s為勻速直線運(yùn)動(dòng)；在10s末停止遙控讓小車自由滑行，小車質(zhì)量m=1kg，整個(gè)過程中小車受到的阻力f大小不變．求：
（1）小車所受阻力f的大�。�
（2）在ts～10s內(nèi)小車牽引力的功率P．

Answer 1

分析：（1）勻減速過程合力等于摩擦力，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律列式求解；
（2）在t-1Os內(nèi)小車牽引力的功率不變，在勻速階段，牽引力等于阻力，根據(jù)瞬時(shí)功率與速度關(guān)系公式列式求解即可；

解答：解：（1）在10 s末撤去牽引力后，小車只在阻力f作用下做勻減速運(yùn)動(dòng)，由圖象可得減速時(shí)
a=-2 m/s²
則f=ma=2 N；
（2）小車的勻速運(yùn)動(dòng)階段即7 s～10 s內(nèi)，設(shè)牽引力為F，則F=f
由圖象可知v_m=6 m/s；
∴P=Fv_m=12W
即在t-1Os內(nèi)小車牽引力的功率為12W．
答：（1）小車所受阻力f的大小為2N；
（2）在ts～10s內(nèi)小車牽引力的功率P為12W．

點(diǎn)評：本題關(guān)鍵分析求出物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，然后根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律列式求解，能根據(jù)圖象得出有效信息．