Question

2．某同學(xué)用如圖所示的裝置來測定一玩具電動機在穩(wěn)定狀態(tài)下的輸出功率．
實驗器材：玩具電動機，帶有兩個固定鐵夾的鐵架臺，電磁打點計時器，低壓交流電源垂錘，細線，米尺，紙帶，復(fù)寫紙片，天平等．
實驗步驟：
（1）如圖1所示，將玩具電動機和電磁打點計時器，固定在鐵架臺上，并與電源接好．把一根細線固定在電動機的轉(zhuǎn)輪上，細線下端連接在重錘上端，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后，固定在垂錘上．
（2）接通打點計時器的電源，啟動玩具電動機帶動重錘上升．
（3）經(jīng)過一段時間，關(guān)閉打點計時器和電動機，取下紙帶，進行測量．
（4）用天平測出垂錘的質(zhì)量．
已知交流電源周期T=0.02s，當(dāng)?shù)氐闹亓�加速度g=9.80m/s²，某次實驗測得垂錘的質(zhì)量為500.0g，得到紙帶的一段如圖2所示，試回答下列問題：

（1）由紙帶上打下的點，可以判斷重錘做勻速直線運動．
（2）由已知量和測得量求得玩具電動機的輸出功率P=2.96W．（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)紙帶上的點距的變化來確定運動情況；
（2）由于物體勻速運動，重力功率等于電動機輸出功率功率，因此根據(jù)功率公式P=FV可以求出電動機輸出功率；

解答 解：（1）因為各點之間的間距相等，故做的是勻速直線運動．
（2）因勻速直線運動，電動機的動力F=mg=4N，6個間距為L=7.25cm=0.0725m，歷時t=6T=6×0.02=0.12s，因此其速度大小為：$v=\frac{L}{t}=\frac{0.0725}{0.12}m/s=0.604m/s$
所以輸出功率為：P=FV=mgV
其中m=500.00g=0.5kg
解得P=mgV=0.5×9.8×0.604W=2.96W
故答案為：（1）勻速直線運動；（2）2.96

點評 明確實驗原理，熟練應(yīng)用物理基本規(guī)律解決實驗問題，注意基本公式的應(yīng)用要點，如單位要統(tǒng)一，及實驗誤差分析，摩擦是實驗誤差的重要來原之一．