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    为登月探测月球，上海航天研制了“月球车”。某探究性学习小组对“月球车”的性能进行研究。他们让“月球车”在水平地面上由静止开始运动，并将“月球车”运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v—t图像，已知“月球车”0~ts段为过原点的倾斜直线；ts~10s内“月球车”牵引力的功率保持不变，且P=1.2kW，7s~10s段为平行横轴的直线段；在10s末停止遥控让“月球车”自由滑行，“月球车”质量m=100kg，整个过程中“月球车”受到的阻力f大小不变。

    　 （1）求“月球车”所受阻力f的大小和“月球车”匀速运动时的速度大小；

    　 （2）求“月球车”在加速运动过程中的总位移s。

    　 （3）求0~13s内牵引力所做的总功。

    （4）画出“月球车”整个运动过程中牵引力的功率随时间变化的图象。

    由图象可得减速时加速度a=-2m/s2 ，

    由牛顿第二定律，其阻力f=ma=200N。                             

       7s~10s内“月球车”匀速运动，设牵引力为F，则F=f。

    由 P=Fv可得“月球车”匀速运动时的速度v=P/F=P/f=6m/s 。

       （2）小车的加速运动过程可以分解为0~t时间内的匀加速运动和t~7s时间内的变加速运动两段。由于ts时功率为P=1.2kW，速度为vt=3m/s，

    由P=Fvt可得此时牵引力为F=P/vt=400N。

    由牛顿第二定律F-f=ma，解得0~ts内的加速度大小为a1=（F-f）/m=2m/s2，

    匀加速运动时间t= vt / a1=1.5s，

    匀加速运动位移s1==2.25m。

    在0~7s内由动能定理可得 Fs+P(7-t)-fs=mvm2 -mv02，

    代入解得s=28.5m。

    （3）在0~1.5s内，牵引力做功W1=Fs1=400×2.25J=900J

    在1.5s~10s内，牵引力做功W2=P△t=1200×(10-1.5)J=10200J。

    10s后，停止遥控，牵引力做功为零。

    0~13s内牵引力所做的总功W= W1+ W2=11100J。

    （4）“月球车”0~ts内做匀加速直线运动，速度v=at，功率P=Fv=Fat，ts~10s内“月球车”牵引力的功率保持不变P=1.2kW.。“月球车”整个运动过程中牵引力的功率随时间变化的图象如图所示。

    【名师点评】解答v—t图像信息题，要把v—t图像给出的信息与题述运动过程和已知条件结合，再现运动情景，利用相关物理规律列方程解答。

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