Question

某興趣小組對遙控車的性能進行研究。他們讓小車在平直軌道上由靜止開始運動，并將運動的全過程記錄下來并得到v-t圖象，如圖所示，除2s-10s內的圖線為曲線外，其余均為直線，已知小車運動的過程中，2s—14s內小車的功率保持不變，在第14s末關閉動力讓小車自由滑行，已知小車的質量為1kg，可認為在整個過程中小車所受到的阻力大小不變。求：

（1）小車勻速行駛階段的功率；
（2）小車在第2-10s內位移的大小。

Answer 1

（1）9.0W   （2）39W

試題分析：（1）由圖可知，14s－18s內小車在阻力作用下做勻減速運動，設此過程加速度大小為，圖線的斜率的絕對值表示加速度的大小，于是有　
根據牛頓第二定律得：
小車在10s—14s內做勻速運動，由平衡條件得：小車所受的牽引力為
由圖象知，小車在10s末的速度大小為
所以小車勻速行駛階段的功率為
（2）由圖象知，小車在2s末的速度大小為
小車運動的過程中，2s—14s內小車的功率保持不變，均為，設小車在第2s－10s內位移的大小為S，根據動能定理得：
　
解得：