某学校研究性学习小组对一辆自制小遥控车性能进行研究.他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理,得到如图所示的v-t图象,已

◎ 题目

某学校研究性学习小组对一辆自制小遥控车性能进行研究.他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理,得到如图所示的v-t图象,已知小车在0~2s内做匀加速直线运动,2~10s内小车牵引力的功率保持不变,在10s末停止遥控,关闭电动机,让小车自由滑动,小车质量m=1kg,整个过程中小车受到的阻力大小不变.则2~10s内小车牵引力的功率是______,小车在13s内摩擦阻力所做的功为______.
魔方格

◎ 答案

在7~10s内小车匀速运动故F=f,所以P=Fv=fvmax=8f
而在0~2s内小车的加速度a=
△v
△t
=
4
2
=2m/s2
根据牛顿第二定律F=ma
即F-f=ma
所以F=f+ma=f+1×2=f+2
故在t=2s时有P=(f+2)×4
由于在2~10s内牵引力的功率保持不变
所以f×8=(f+2)×4
解得f=2N
所以t=10s时牵引力的功率P=2×8=16W
摩擦力在0~2s内所做的功W1=-fx1=-2×
4×2
2
=-8J
根据动能定理2~10s对小车有P△t+W2=
1
2
mv2-
1
2
 mv22

解得W2=-P△t+(
1
2
mv2-
1
2
 mv22
)=-16×8+
1
2
×1×(64-16)=-128+24=-104J
在10~13s时间内小车做匀减速运动,其加速度a=-
f
m
=-2m/s2,
所以在t=13s时物体的速度v3=vmax+a×(13-10)=8-2×3=2m/s
故在10~13s内阻力对小车所做的功W3=-2×
8+2
2
×3
=-30J
故0~13s内摩擦阻力对小车所做的功W=W1+W2+W3=-8-104-30=-142J
故答案为:16w,-142J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某学校研究性学习小组对一辆自制小遥控车性能进行研究.他们让这辆小车在水平地面上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过数据处理,得到如图所示的v-t图象,已…”主要考查了你对  【匀变速直线运动】,【平均功率和瞬时功率的区别】,【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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