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某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的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
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某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的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大小不变.求:
(1)小车所受的阻力Ff是多大?
(2)在2~10s内小车牵引力的功率P是多大?
(3)小车在加速运动过程中的总位移x是多少?
(1)小车所受的阻力Ff是多大?
(2)在2~10s内小车牵引力的功率P是多大?
(3)小车在加速运动过程中的总位移x是多少?
▼优质解答
答案和解析
(1)在10s末撤去牵引力后,小车的加速度大小为a=
=
m/s2=2m/s2
根据牛顿第二定律得:小车所受的阻力大小Ff=ma=2N.
(2)在7~10s时间内,小车做匀速运动,设牵引力大小为F,则有
F=Ff=2N
小车牵引力的功率P=Fv=6×2W=12W.
(3)在0~2s时间内,小车做匀加速运动,其位移大小为x1=
×4×2m=4m;
设在2~7s时间内小车做变加速运动的位移大小为x2,根据动能定理得
Pt-Ffx2=
m
-
m
其中,t=5s,v1=4m/s,v2=6m/s,代入解得
x2=25m
则x=x1+x2=29m.
答:(1)小车所受的阻力Ff是2N;
(2)在2~10s内小车牵引力的功率P是12W;
(3)小车在加速运动过程中的总位移x是29m.
△v |
△t |
6−0 |
13−10 |
根据牛顿第二定律得:小车所受的阻力大小Ff=ma=2N.
(2)在7~10s时间内,小车做匀速运动,设牵引力大小为F,则有
F=Ff=2N
小车牵引力的功率P=Fv=6×2W=12W.
(3)在0~2s时间内,小车做匀加速运动,其位移大小为x1=
1 |
2 |
设在2~7s时间内小车做变加速运动的位移大小为x2,根据动能定理得
Pt-Ffx2=
1 |
2 |
v | 2 2 |
1 |
2 |
v | 2 1 |
其中,t=5s,v1=4m/s,v2=6m/s,代入解得
x2=25m
则x=x1+x2=29m.
答:(1)小车所受的阻力Ff是2N;
(2)在2~10s内小车牵引力的功率P是12W;
(3)小车在加速运动过程中的总位移x是29m.
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