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精英家教网某兴趣小组的同学对一辆自制遥控小车的性能进行测试.他们让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,其v-t图象如图所示.已知小车质量为1kg,在2s~14s小车功率保持不变,在14s末关闭遥控器而让小车自由滑行.v-t图象中除2s~10s图象为曲线外,其余时间图象均为直线.在整个运动过程中小车所受的阻力视为不变.g=10m/s2
(1)小车受到的阻力;
 

(2)小车在匀速行驶阶段的功率
 

(3)小车在变加速运动过程中的位移大小
 
分析:(1)小汽车先做匀加速直线运动,然后做变加速直线运动,再做匀速直线运动,最后做匀减速直线运动.根据匀减速直线运动的加速度大小,结合牛顿第二定律求出阻力的大小.
(2)匀速行驶时,牵引力等于阻力,结合阻力的大小得出牵引力的大小,从而得出匀速行驶时的功率.
(3)变加速直线运动的过程中,功率不变,根据动能定理求出变加速过程中的位移大小.
解答:解:(1)小车做匀减速直线运动的加速度大小a=
6
4
m/s2=1.5m/s2

根据牛顿第二定律知,小车所受的阻力f=ma=1.5N.
(2)匀速行驶时F=f=1.5N.
则功率P=Fv=1.5×6W=9W.
(3)在变加速运动的过程中,根据动能定理得,Pt′-fs=
1
2
mv2-
1
2
mv12

代入数据解得s=39m.
故答案为:f=1.5N,P=9W,s=39m.
点评:解决本题的关键理清小车的运动过程,结合牛顿第二定律和动能定理求解,知道小车做变加速直线运动时,功率不变.
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(1)小车受到的阻力大小;
(2)小车在匀速行驶阶段的功率;
(3)小车在变加速运动过程中的位移大小.

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(1)小车受到的阻力大小;
(2)小车在匀速行驶阶段的功率;
(3)小车在变加速运动过程中的位移大小。

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(1)小车受到的阻力大小;

(2)小车在匀速行驶阶段的功率;

(3)小车在变加速运动过程中的位移大小。

 

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(1)小车受到的阻力大小;
(2)小车在匀速行驶阶段的功率;
(3)小车在变加速运动过程中的位移大小.

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