Question

9．某模型汽車的質(zhì)量為2kg，在水平面上做測試時，先以恒定牽引力F=12N從靜止開始做勻加速運動，10s末速度達到10m/s時，發(fā)動機功率恰好達到最大值．從該時刻起，汽車保持該最大功率繼續(xù)加速，經(jīng)歷一段時間后，汽車達到了最大速度．上述過程模型汽車的v-t圖象如圖所示．由以上信息可知：模型汽車牽引力的最大功率P_m=120W；模型汽車做勻加速運動階段的加速度大小為a=1m/s²；本次測試的前20s內(nèi)汽車牽引力做的功為W=1800J．

Answer 1

分析 根據(jù)圖象讀出10s的速度，根據(jù)功率與牽引力的關(guān)系求出發(fā)動機的額定功率，根據(jù)v-t圖象的斜率表示加速度求解加速度，根據(jù)圖象求出前10s的位移，根據(jù)W=Fx₁+Pt求解牽引力做功．

解答 解：10秒末時達到額定功率為P，
則P=Fv=12×10=120N，
0s-10s作勻加速運動，由圖象可知：
$a=\frac{△v}{△t}=\frac{10}{10}=1m/{s}^{2}$
根據(jù)圖象可知，前10s內(nèi)的位移${x}_{1}=\frac{1}{2}×10×10=50m$，
則本次測試的前20s內(nèi)汽車牽引力做的功為W=Fx₁+Pt=12×50+120×10=1800J
故答案為：120，1，1800

點評 本題是個多過程問題，關(guān)鍵理清各個過程中的運動規(guī)律，知道v-t圖象的斜率表示加速度，圖象與坐標軸圍成的面積表示位移，難度適中．