题目:
如图是某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照射到小车的光电板,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若太阳光照射到小车上方的光电板,小车在平直的水泥路上从静止开始加速行驶,经过时间t前进距离s,速度达到最大值vm,设这一过程中电动机的功率恒为P,小车所受阻力恒为F,那么( )
A、 这段时间内小车先匀加速运动,然后变加速运动
B、 这段时间内电动机所做的功为Fs+mv
答案参考:
A、小车电动机的功率恒定,速度不断变大,根据功率与速度关系公式P=Fv可知,牵引力不断减小,
根据牛顿第二定律,有
P
v-F=ma
故小车的运动是加速度不断减小的加速运动,故A错误;
B、D、这一过程中电动机的功率恒为P,所以W电=Pt,所以这段时间内电动机所做的功为Pt.
对小车启动过程,根据动能定理,有
W电-FS=
1
2m
v2m
这段时间内电动机所做的功为W电=FS+
1
2m
v2m,故B正确,D错误;
C、小车所受阻力恒为F,经过时间t前进距离s,所以阻力做的功是Fs.故C错误.
故选:B.
试题解析:
小车电动机的功率恒定,速度不断变大,根据功率与速度关系公式P=Fv可知,牵引力不断减小,故小车的运动是加速度不断减小的加速运动;结合动能定理列式求解相关量即可.
名师点评:
本题考点: 动能定理的应用;功的计算.
考点点评: 小车的恒定功率启动方式是一种最快的启动方式,是加速度不断减小的加速运动,运动学公式不再适用,但可以根据动能定理列式求解.