Question

為登月探測月球，上海航天研制了“月球車”，如圖甲所示．某探究性學習小組對“月球車”的性能進行研究．他們讓“月球車”在水平地面上由靜止開始運動，并將“月球車”運動的全過程記錄下來，通過數據處理得到如圖乙所示的v－t圖象，已知0～1.5s段為過原點的傾斜直線；1.5～10 s段內“月球車”牽引力的功率保持不變，且P＝1.2 kW,在10 s末停止遙控，讓“月球車”自由滑行，已知“月球車”質量m＝100 kg，整個過程中“月球車”受到的阻力F_f大小不變．

(1)求“月球車”所受阻力F_f的大小和勻加速過程中的牽引力F
(2)求“月球車”變加速過程的位移x.   

Answer 1

（1）F=4000N（2）x=2.625m

試題分析：(1)由v-t圖像可得月球車在10～13sr 加速度大小為2m/s²（2分）
由牛頓第二定律F_f=ma （1分）
得F_f=2000N （1分）
0~1.5勻加速時的加速度a₁=2m/s² （1分）
由牛頓第二定律F- F_f="m" a₁ （2分）
得F="4000N" （1分）
(2)由動能定理Pt- F_f=得（4分） 
(v₁=3m/s  v₂=6m/s   t=7-1.5=5.5s  )（1分）
得x=2.625m （2分）