Question

8．如圖所示是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽(yáng)能驅(qū)動(dòng)小車的裝置．當(dāng)太陽(yáng)光照射到小車上方的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn)．若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過(guò)時(shí)間t前進(jìn)距離S，速度達(dá)到最大值v_m，設(shè)這一過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力大小恒為f，那么（　�。�

• A． 這段時(shí)間內(nèi)小車先勻加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng)
• B． 這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為f S
• C． 這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為$\frac{1}{2}$mv${\;}_{m}^{2}$
• D． 這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為f S+$\frac{1}{2}$mv${\;}_{m}^{2}$

Answer 1

分析 小車電動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv可知，牽引力不斷減小，故小車的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)；結(jié)合動(dòng)能定理列式求解相關(guān)量即可．

解答 解：A、小車電動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv可知，牽引力不斷減小，根據(jù)牛頓第二定律，有：$\frac{P}{v}$-F=ma
故小車的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、這一過(guò)程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，所以有：W_電=Pt，
對(duì)小車啟動(dòng)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理，有：
W_電-fS=$\frac{1}{2}$m${v}_{m}^{2}$
這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為：W_電=fS+$\frac{1}{2}$m${v}_{m}^{2}$，故BC錯(cuò)誤，D正確．
故選：D．

點(diǎn)評(píng) 小車的恒定功率啟動(dòng)方式是一種最快的啟動(dòng)方式，是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式不再適用，但可以根據(jù)動(dòng)能定理列式求解．