Question

某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進行研究.他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過處理轉化為υ—t圖象，如圖9所示（除2 s～10 s時間段圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線）.已知在小車運動的過程中，2 s～14 s時間段內小車的功率保持不變，在14 s末停止遙控而讓小車自由滑行，小車的質量為1.0kg，可認為在整個運動過程中小車所受到的阻力大小不變.求：

（1）小車所受到的阻力大小；

（2）小車勻速行駛階段的功率；

（3）小車在加速運動過程中（指圖象中0～10秒內）位移的大小.

Answer 1

解析：（1）在14 s～18 s時間段a =   由圖象可得：a =  m/s² = －1.5m/s²

F_f = ma = －1.5N（負號表示力的方向與運動方向相反）

（2）在10 s～14 s小車做勻速運動，牽引力大小F 與 F_f 大小相等  F = 1.5N

P = Fυ = 1.5×6W = 9W  

（3）速度圖象與橫軸之間的“面積”等于物體運動的位移0～2s內  x₁ =  ×2×3m = 3m     

2s～10s內根據動能定理

（若F_f僅指大小則應表示為）

解得x₂ = 39 m 加速過程中小車的位移大小為：x = x₁ ＋ x₂ = 42 m