Question

安福中學高一某物理學習小組在檢測某款電動車性能的實驗中，讓電動車由靜止開始沿平直公路行駛，利用儀器測得不同時刻電動車的牽引力F與對應的速度v，繪出的圖象如圖所示（圖中AB、BD均為直線，C點為實線與虛線的分界點）.假設電動車行駛中所受的阻力恒定，則由圖象可知：

（1）電動車所受的阻力為          N；
（2）電動車在AB段運動情況是          ；
A. 勻加速運動       B. 變加速運動      C. 勻速運動          D. 不能確定
（3）BC段的斜率表示電動車的額定功率，大小為         W；
（4）電動車的最大速度為           m/s。

Answer 1

略

由圖讀出，電動車的牽引力先保持不變，大小為F=2000N，做勻加速運動，根據數學知識分析得到，末速度為v_B=3m/s；后來電動車的功率不變，做加速度減小的變加速運動，最后做勻速運動，速度最大值為v_C=15m/s．根據勻速運動時速度為v_C=15m/s，圖線的斜率大小等于電動車的額定功率P=6000W，由公式P=Fv求出牽引力，此時阻力與牽引力大小相等．
解：（1）由圖上C點讀出電動車勻速運動的速度v_C=15m/s，電動車的額定功率等于圖線BC的斜率大小，得到P==Fv=6000W，由P=Fv_C得，牽引力F==400N，此時阻力與牽引力大小相等，即有F_阻=F=400N．
（2）電動車在AB段受到有牽引力和阻力均不變，從靜止開始勻加速運動．故選A．
（3）BC段的斜率表示電動車的額定功率，根據數學知識得到，電動車的額定功率P==Fv=6000W．
（4）由圖讀出電動車的最大速度為15m/s．
點評：本題首先要讀懂F-圖象，根據圖象分析電動車的運動情況是解題的關鍵．