(2007•连云港三模)某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究,他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动,并将小

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  • 解题思路:(1)在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车只受摩擦力,故可以可以先求加速度,再求出合力,等于摩擦力;再分析前2s过程,求出加速度后,进一步由牛顿第二定律求出牵引力;

    (2)匀速阶段,牵引力等于阻力,速度已知,直接根据公式P=Fv求解;

    (3)前2秒位移根据运动学公式求解,2s到10s为变加速过程,其位移可以由动能定理求解.

    (1)由图象可得,在14s-18s内:

    a3=[△v/△t]=[0−3/18−14]m/s2=-0.75m/s2

    小车受到阻力大小:

    f=ma3=0.75N

    在0-2s内:

    a1=[△v/△t]=[1/2]m/s2=0.5m/s2

    由F-f=ma1得,电动机提供的牵引力大小

    F=ma1+f=1.25N

    即小车所受到的阻力大小为0.75N,0~2s时间内电动机提供的牵引力大小为1.25N.

    (2)在10s-14s内小车做匀速运动:F=f

    故小车功率:

    P=Fv=0.75×3W=2.25W

    即小车匀速行驶阶段的功率为2.25W.

    (3)速度图象与时间轴的“面积”的数值等于物体位移大小:

    0-2s内,S1=[1/2]×2×1m=1m

    2s-10s内,根据动能定理有:

    Pt-fS2=[1/2]mv22-[1/2]mv12

    解得:s2=18.7m

    故小车在加速过程中的位移为:

    S=S1+S2=19.7m

    即小车在0~10s运动过程中位移的大小为19.7m.

    点评:

    本题考点: 牛顿第二定律;加速度;匀变速直线运动的图像;功率、平均功率和瞬时功率.

    考点点评: 本题关键分析清楚小车各段的运动规律以及力的变化情况,结合牛顿第二定律和动能定理求解.

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