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某兴趣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直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,如图所示(除2s~10s时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知小车运动的过程中,2s~14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行.小车的质量为1kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变.求:
(1)小车所受到的阻力大小及0~2s时间内电动机提供的牵引力大小.?
(2)小车匀速行驶阶段的功率.?
(3)小车在0~10s运动过程中位移的大小.?

【答案】分析:(1)在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车只受摩擦力,故可以可以先求加速度,再求出合力,等于摩擦力;再分析前2s过程,求出加速度后,进一步由牛顿第二定律求出牵引力;
(2)匀速阶段,牵引力等于阻力,速度已知,直接根据公式P=Fv求解;
(3)前2秒位移根据运动学公式求解,2s到10s为变加速过程,其位移可以由动能定理求解.
解答:解:(1)由图象可得,在14s-18s内:
a3==m/s2=-0.75m/s2
小车受到阻力大小:
f=ma3=0.75N
在0-2s内:
a1==m/s2=0.5m/s2
由F-f=ma1得,电动机提供的牵引力大小
F=ma1+f=1.25N  
即小车所受到的阻力大小为0.75N,0~2s时间内电动机提供的牵引力大小为1.25N.
(2)在10s-14s内小车做匀速运动:F=f
故小车功率:
P=Fv=0.75×3W=2.25W
即小车匀速行驶阶段的功率为2.25W.
(3)速度图象与时间轴的“面积”的数值等于物体位移大小:
0-2s内,S1=×2×1m=1m
2s-10s内,根据动能定理有:
Pt-fS2=mv22-mv12
解得:s2=18.7m 
故小车在加速过程中的位移为:
S=S1+S2=19.7m
即小车在0~10s运动过程中位移的大小为19.7m.
点评:本题关键分析清楚小车各段的运动规律以及力的变化情况,结合牛顿第二定律和动能定理求解.
练习册系列答案
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(1)小车运动中所受到的阻力大小为多少?
(2)小车匀速行驶阶段的功率为多少?
(3)小车加速运动过程中牵引力做功为多少?

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(2012?东至县模拟)某兴趣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直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,如图所示(除2s-10s时间段图象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知在小车运动的过程中,2s-14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行,小车的质量为1.0kg,可认为在整个运动过程中小车所受到的阻力大小不变.求:
(1)小车所受到的阻力大小;
(2)小车匀速行驶阶段的功率;
(3)小车在整个运动过程中位移的大小.

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(2007?连云港三模)某兴趣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直轨道上由静止开始运动,并将小车运动的全过程记录下来,通过处理转化为v-t图象,如图所示(除2s~10s时间段内的图象为曲线外,其余时间段图象均为直线).已知小车运动的过程中,2s~14s时间段内小车的功率保持不变,在14s末停止遥控而让小车自由滑行.小车的质量为1kg,可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变.求:
(1)小车所受到的阻力大小及0~2s时间内电动机提供的牵引力大小.?
(2)小车匀速行驶阶段的功率.?
(3)小车在0~10s运动过程中位移的大小.?

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求:(1)小车所受到的阻力大小;
(2)小车匀速行驶阶段的功率;
(3)小车在变加速运动过程中位移的大小.
(4)小车在t1=6s时的速度是v1=5m/s,求这时的加速度a1大小.

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