Question

某探究性學習小組對一輛自制小遙控車的性能進行研究．他們讓這輛小車在水平地面上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過數據處理得到如圖所示的v-t圖象，已知小車在0～t s內做勻加速直線運動；ts～10s內小車牽引力的功率保持不變，且7s～10s為勻速直線運動；在10s末停止遙控讓小車自由滑行，小車質量m=1kg，整個過程中小車受到的阻力f大小不變．求：
（1）小車所受阻力f的大小；
（2）在ts～10s內小車牽引力的功率P．

Answer 1

分析：（1）勻減速過程合力等于摩擦力，根據運動學公式求出加速度，再根據牛頓第二定律列式求解；
（2）在t-1Os內小車牽引力的功率不變，在勻速階段，牽引力等于阻力，根據瞬時功率與速度關系公式列式求解即可；

解答：解：（1）在10 s末撤去牽引力后，小車只在阻力f作用下做勻減速運動，由圖象可得減速時
a=-2 m/s²
則f=ma=2 N；
（2）小車的勻速運動階段即7 s～10 s內，設牽引力為F，則F=f
由圖象可知v_m=6 m/s；
∴P=Fv_m=12W
即在t-1Os內小車牽引力的功率為12W．
答：（1）小車所受阻力f的大小為2N；
（2）在ts～10s內小車牽引力的功率P為12W．

點評：本題關鍵分析求出物體的運動規律，然后根據牛頓第二定律和運動學規律列式求解，能根據圖象得出有效信息．