解题思路:(1)在10s末撤去牵引力后,小车只在阻力作用下做匀减速运动.根据速度图象的斜率求出加速度,由牛顿第二定律求解阻力.
(2)在7~10s时间内,小车做匀速运动,牵引力与阻力平衡,由公式P=Fv求出小车牵引力的功率P,当速度为4.8m/s时,求出牵引力,再根据牛顿第二定律求出加速度.
(3)由“面积”求出匀加速运动的位移;根据动能定理求出2~7s内小车做变加速运动的位移,再求解小车在加速运动过程中的总位移x.
(1)由图象可知,小车关闭发动机继续滑行时的加速度a1=2m/s2
所受阻力f=ma1=2N
(2)由图象可知,7-10s内小车做匀速直线运动,牵引力F1=f=2N
发动机的输出功率P=F1v1=12W
当速度为4.8m/s时,牵引力F2=[P
v2=2.5N
由牛顿第二定律F2-f=ma2得:a2=0.5m/s2
(3)小车在前2s内的位移:s1=
(v0+vt)t1/2]=4m
2-7s内,由动能定理得:
Pt2-fs2=
1
2mv22−
1
2mv12
s2=25m
加速阶段的总位移:s=s1+s2=29m
答:(1)小车所受的阻力Ff是2N;
(2)当速度为4.8m/s时小车的加速度为0.5m/s2;
(3)小车在加速运动过程中的总位移x是29m.
点评:
本题考点: 匀变速直线运动规律的综合运用.
考点点评: 本题首先考查理解速度图象的能力,其次考查根据图象的信息研究物体运动情况,应用动能定理求解变速运动中变力做功的能力.