【題目】某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進(jìn)行研究.他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運(yùn)動(dòng),并將小車運(yùn)動(dòng)的全過程記錄下來,通過處理轉(zhuǎn)化為v﹣t圖象,如圖所示(除2s﹣10s時(shí)間段圖象為曲線外,其余時(shí)間段圖象均為直線).已知在小車運(yùn)動(dòng)的過程中,2s﹣14s時(shí)間段內(nèi)小車的功率保持不變,在14s末停止遙控而讓小車自由滑行,小車的質(zhì)量為1.0kg,可認(rèn)為在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中小車所受到的阻力大小不變.求:

1)小車所受到的阻力大;

2)小車勻速行駛階段的功率;

3)小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中位移的大小.

【答案】(1f=1.5N 2P=9w 3S=42m

【解析】試題分析:(1)根據(jù)14s18s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)求出運(yùn)動(dòng)的加速度,再根據(jù)牛頓第二定律求出阻力的大小.

2)在1014s內(nèi),小車做勻速直線運(yùn)動(dòng),牽引力等于阻力,根據(jù)P=Fv=fv求出小車勻速行駛的功率.

302s內(nèi)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出02s內(nèi)的位移,210s內(nèi)做變加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)動(dòng)能定理求出變加速直線運(yùn)動(dòng)的位移,再求出勻速和勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移,從而得出總位移.

解:(1)在14s18s時(shí)間段加速度

a===﹣1.5m/s2 (負(fù)號表示方向)

Ff=ma=1.0×1.5N=1.5N

2)在1014s內(nèi)小車作勻速運(yùn)動(dòng),牽引力F=Ff

P=Fv=1.5×6W=9W

302s內(nèi)x1=×2×3m=3m

2s﹣10s內(nèi)根據(jù)動(dòng)能定理

Pt﹣Ffx2=mv2

解得 x2=39m

勻速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小x3=vt3=6×4m=24m

勻減速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小

整個(gè)過程中運(yùn)動(dòng)的位移x=x1+x2+x3+x4=78m

答:(1)小車所受到的阻力大小為1.5N

2)小車勻速行駛階段的功率為9W

3)小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中位移的大小為78m

練習(xí)冊系列答案
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