某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记

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  • 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.(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)在10s末撤去牵引力后,小车的加速度大小为a=[△v/△t]=[6−0/13−10m/s2=2m/s2
    根据牛顿第二定律得:小车所受的阻力大小Ff=ma=2N.

    (2)在7~10s时间内,小车做匀速运动,设牵引力大小为F,则有

    F=Ff=2N

    小车牵引力的功率P=Fv=6×2W=12W.

    (3)在0~2s时间内,小车做匀加速运动,其位移大小为x1=

    1

    2×4×2m=4m;

    设在2~7s时间内小车做变加速运动的位移大小为x2,根据动能定理得

    Pt-Ffx2=

    1

    2m

    v22]-[1/2m

    v21]

    其中,t=5s,v1=4m/s,v2=6m/s,代入解得

    x2=25m

    则x=x1+x2=29m.

    答:(1)小车所受的阻力Ff是2N;

    (2)在2~10s内小车牵引力的功率P是12W;

    (3)小车在加速运动过程中的总位移x是29m.

    点评:

    本题考点: 动能定理的应用;加速度;牛顿第二定律.

    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.

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