Question

【題目】如圖1所示，水平路段AB上有一質量為m＝2kg，可視為質點的玩具汽車，正以v0＝4m/s的速度向右勻速運動，玩具汽車在前方的水平路段AB、BC所受阻力不同，且分別有恒定的大小，玩具汽車通過整個ABC路段的v﹣t圖象如圖2所示（在t＝20s處水平虛線與曲線相切），全程玩具汽車電機的輸出功率保持P＝20W不變。

（1）求汽車在AB路段上運動時所受的阻力f1；

（2）求汽車剛好開過B點時的加速度a；

（3）求5﹣20s汽車通過的位移大小x。

Answer 1

【答案】（1）5N；（2）1.5m/s2；（3）108m

【解析】

（1）設小車AB段受到的牽引力為F1時，有F1＝f1

功率為：P＝F1v1

聯立解得：f1＝5N

（2）t＝20s時汽車處于平衡態(tài)，牽引力F2＝f2

功率為：P＝F2v2

聯立解得：f2＝2N

t＝5s時汽車開始加速運動，有F1﹣f2＝ma

解得：a＝1.5m/s2

（3）5﹣20s由動能定理得：Pt﹣f2x＝

解得：x＝108m