[题目]如图所示.在水平路段AB上有一质量为2kg的玩具汽车.正以10m/s的速度向右匀速运动.玩具汽车前方的水平路段AB.BC所受阻力不同.玩具汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图所示(在t=15s处水平虚线与曲线相切).运动过程中玩具汽车电机的输出功率保持20W不变.假设玩具汽车在两个路段上受到的阻力分别有恒定的大小.(解题时将玩具汽车看成� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，在水平路段AB上有一质量为2kg的玩具汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，玩具汽车前方的水平路段AB、BC所受阻力不同，玩具汽车通过整个ABC路段的v-t图象如图所示（在t=15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中玩具汽车电机的输出功率保持20W不变，假设玩具汽车在两个路段上受到的阻力分别有恒定的大小.(解题时将玩具汽车看成质点)

(1)求汽车在AB路段上运动时所受的阻力f1;

(2)求汽车刚好开过B点时的加速度a

(3)求BC路段的长度.

【答案】(1)f1＝5N (2) a＝1.5 m/s2 (3)x=58m

【解析】

根据“汽车电机的输出功率保持20W不变 ”可知，本题考查机车的启动问题，根据

图象知汽车在AB段匀速直线运动，牵引力等于阻力，而牵引力大小可由瞬时功率表达式求出；由图知，汽车到达B位置将做减速运动，瞬时牵引力大小不变，但阻力大小未知，考虑在t=15s处水平虚线与曲线相切，则汽车又瞬间做匀速直线运动，牵引力的大小与BC段阻力再次相等，有瞬时功率表达式求得此时的牵引力数值即为阻力数值，由牛顿第二定律可得汽车刚好到达B点时的加速度；BC段汽车做变加速运动，但功率保持不变，需由动能定理求得位移大小.

(1)汽车在AB路段时，有F1＝f1

P＝F1v1

联立解得：f1＝5N

(2)t＝15 s时汽车处于平衡态，有F2＝f2

P＝F2v2

联立解得：f2＝2N

t＝5s时汽车开始加速运动，有F1－f2＝ma

解得a＝1.5m/s2

(3)对于汽车在BC段运动，由动能定理得：

解得：x=58m

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