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(2008•济南模拟)某学校探究性学习小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究.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

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(2008•济南模拟)某学校探究性学习小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究.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一t图象.已知小车在0-2s内做匀加速直线运动,2s一10s内小车牵引力的功率保持不变,在10s末通过遥控关闭小车的发动机.小车质量m=lkg,整个过程中小车受到的阻力大小不变.求:
(1)小车关闭发动机继续滑行时所受阻力的大小;
(2)当速度为4.8m/s时小车的加速度;
(3)小车在加速运动过程中的总位移.
▼优质解答
答案和解析
(1)由图象可知,小车关闭发动机继续滑行时的加速度a1=2m/s2
所受阻力f=ma1=2N
(2)由图象可知,7-10s内小车做匀速直线运动,牵引力F1=f=2N
发动机的输出功率P=F1v1=12W
当速度为4.8m/s时,牵引力F2=
P
v2
=2.5N
由牛顿第二定律F2-f=ma2得:a2=0.5m/s2
(3)小车在前2s内的位移:s1=
(v0+vt)t1
2
=4m
2-7s内,由动能定理得:
Pt2-fs2=
1
2
mv22−
1
2
mv12
s2=25m
加速阶段的总位移:s=s1+s2=29m     
答:(1)小车所受的阻力Ff是2N;
    (2)当速度为4.8m/s时小车的加速度为0.5m/s2; 
    (3)小车在加速运动过程中的总位移x是29m.
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