(2011年福州第二次联考)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,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,如图4-1-8所示(除2~10 s时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知小车运动的过程中,2~14 s时间段内小车的功率保持不变,在14 s末停止遥控而让小车自由滑行.小车的质量为1 kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变.求:
图4-1-8
(1)小车所受到的阻力大小及0~2 s时间内电动机提供的牵引力大小.
(2)小车匀速行驶阶段的功率.
(3)小车在0~10 s运动过程中位移的大小.
(1)0.75 N 1.25 N (2)2.25 W (3)19.7 m
【解析】(1)由图象可得,在14~18 s内
a3== m/s2=-0.75 m/s2
小车受到阻力大小:f=-ma3=0.75 N
在0~2 s内:a1== m/s2=0.5 m/s2
由F-f=ma1得,电动机提供的牵引力大小
F=ma1+f=1.25 N.
(2)在10~14 s内小车做匀速运动F1=f
故小车功率P=F1v=0.75×3 W=2.25 W.
(3)速度图象与时间轴的“面积”的数值等于物体位移的大小.
0~2 s内,s1=×2×1 m=1 m
2~10 s内,根据动能定理有:
Pt-fs2=mv-mv解得s2=18.7 m
故小车在加速过程中的位移为
s=s1+s2=19.7 m.
答案:(1)0.75 N 1.25 N (2)2.25 W (3)19.7 m
科目:高中物理 来源:鲁科版高三物理4.1功和功率专项练习(带解析) 题型:计算题
(2011年福州第二次联考)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,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,如图4-1-8所示(除2~10 s时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知小车运动的过程中,2~14 s时间段内小车的功率保持不变,在14 s末停止遥控而让小车自由滑行.小车的质量为1 kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变.求:
图4-1-8
(1)小车所受到的阻力大小及0~2 s时间内电动机提供的牵引力大小.
(2)小车匀速行驶阶段的功率.
(3)小车在0~10 s运动过程中位移的大小.
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