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.