某兴趣小组对一辆玩具遥控车的性能进行研究.他们让玩具遥控车在水平地面上由静止开始运动,通过数据处理得到如图所示的v-t图象,已知小车在0-ts内做匀加速直线运动;ts-10s内

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

某兴趣小组对一辆玩具遥控车的性能进行研究.他们让玩具遥控车在水平地面上由静止开始运动,通过数据处理得到如图所示的v-t图象,已知小车在0-ts内做匀加速直线运动;ts-10s内小车牵引力的功率保持不变,且7s-10s为匀速直线运动;在10s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=1kg,整个过程中小车受到的阻力f大小不变.求:
(1)小车所受阻力f的大小;
(2)在ts-10s内小车牵引力的功率P;
(3)小车在加速运动过程中的总位移S.

◎ 答案

(1)在10s撤去牵引力后,小车只在阻力f作用下做匀减速运动,由图象可得减速时加速度大小为
α=|
△v
△t
|=|
0-6
3
m/s2
|=2m/s2
根据牛顿第二定律得,阻力f=ma=2N
(2)7s-10s内,设牵引力为F,F=f,vm=6m/s,则P=Fvm=12w
ts-10s内小车牵引力的功率保持不变,故ts-10s内小车牵引力的功率P=12W.
(3)小车的加速运动过程可以分解为0-ts和ts-7s两段,由于ts时功率为12W,所以此时牵引力为
Ft=
P
vt
=4N
所以0-ts内α1=
Ft-f
m
=2m/s2
t=
vt
a1
=1.5s

S1=
v2t
2a1
=2.25m

在0-7s内由动能定理可得:
FtS1+P(7s-t)-fS=
1
2
m
v2m

代入数据,解得S=28.5m
答:
(1)小车所受阻力f的大小为2N;
(2)在ts-10s内小车牵引力的功率P=12W;
(3)小车在加速运动过程中的总位移S=28.5m.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“某兴趣小组对一辆玩具遥控车的性能进行研究.他们让玩具遥控车在水平地面上由静止开始运动,通过数据处理得到如图所示的v-t图象,已知小车在0-ts内做匀加速直线运动;ts-10s内…”主要考查了你对  【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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