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(11分)某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动,并将小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-

一、题文

(11分)某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动,并将小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图象,已知小车在0~2 s内做匀加速直线运动,2~10 s内小车牵引力的功率保持不变,在10 s末停止遥控让小车自由滑行,小车质量m=1 kg,整个过程中小车受到的阻力大小不变.求:

(1)小车所受的阻力Ff是多大?
(2)在2~10 s内小车牵引力的功率P是多大?
(3)小车在加速运动过程中的总位移x是多少?

考点提示:v-t图像

二、答案

(1)2N     (2)12W    (3)29m

试题分析:(1)在10s末撤去牵引力后,小车只在阻力作用下做匀减速运动.根据速度图象的斜率知:小车的加速度大小为
根据牛顿第二定律得:小车所受的阻力大小
(2)在7~10s时间内,小车做匀速运动,牵引力与阻力平衡,设牵引力大小为F,则有

由图象知
根据公式得:
小车牵引力的功率
(3)在0~2s时间内,小车做匀加速运动,由图象“面积”可得小车位移大小为
在2~7s时间内小车做变加速运动,设小车位移大小为,根据动能定理得

其中,t=5s,,代入解得:
因此小车在加速运动过程中的总位移

三、考点梳理

知名教师分析,《(11分)某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究.他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动,并将小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-》这道题主要考你对 v-t图像 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:v-t图像

考点名称:v-t图像
  • v—t图像:

    物体的运动速度与时间的关系可以用图像来描述。以速度V为纵轴、时间T为横轴建立坐标系,再根据相关数据进项描点,用平滑的曲线将连依次连接起来,就建立了速度时间图象,也就是VT图像。

  • v—t图像的含义:

    1、v-t图象描述速度随时间的变化规律;
    2、在速度图像中,可以读出物体在任何时刻的速度;
    3、在速度图像中,物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值;
    4、在速度图像中,物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率;
    5、图线与横轴交叉,表示物体运动的速度反向;
    6、图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动;图线是曲线表示物体做变加速运动。
  • 知识点拨:

    图一
    图一是匀速直线运动的v—t的图像,其函数关系式为:v=v,匀速直线运动的物体的速度v是个恒量与路程S和时间t没关系。一段时间(t)内,走过的路程(S),满足关系式:S=vt,在图像中为一矩形包围的面积。

    图二
    图二是初速度不为0的匀加速直线运动的v—t图像,其函数关系式为:,匀加速直线运动的物体运动的加速度a(直线的斜率)是个恒量,初速度也是恒量,与路程S和时间t没关系。一段时间(t)内,走过的路程(S),满足关系式:,在图像中为“矩形+三角形”所包围的面积。

  • v-t图像的基本类型:

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