Question

如圖是某中學(xué)科技小組制作的利用太陽能驅(qū)動(dòng)小車的裝置．當(dāng)太陽光照射到小車上方的光電板，光電板中產(chǎn)生的電流經(jīng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)小車前進(jìn)．若小車在平直的水泥路上從靜止開始加速行駛，經(jīng)過時(shí)間 t 前進(jìn)距離 s，速度達(dá)到最大值 v_m，設(shè)這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，小車所受阻力恒為F，那么（ ）

A．這段時(shí)間內(nèi)小車先加速運(yùn)動(dòng)，然后勻速運(yùn)動(dòng)
B．這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為 Pt
C．這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為
D．這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為FS+

Answer 1

【答案】分析：小車電動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv可知，牽引力不斷減小，故小車的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)；結(jié)合動(dòng)能定理列式求解相關(guān)量即可．
解答：解：A、小車電動(dòng)機(jī)的功率恒定，速度不斷變大，根據(jù)功率與速度關(guān)系公式P=Fv可知，牽引力不斷減小，
根據(jù)牛頓第二定律，有
-F=ma
故小車的運(yùn)動(dòng)是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；
B、這一過程中電動(dòng)機(jī)的功率恒為P，所以W_電=Pt，
所以這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為Pt．故B正確．
C、對小車啟動(dòng)過程，根據(jù)動(dòng)能定理，有
W_電-FS=m
這段時(shí)間內(nèi)電動(dòng)機(jī)所做的功為W_電=FS+，故C錯(cuò)誤，D正確．
故選BD．
點(diǎn)評：小車的恒定功率啟動(dòng)方式是一種最快的啟動(dòng)方式，是加速度不斷減小的加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)學(xué)公式不再適用，但可以根據(jù)動(dòng)能定理列式求解．