Question

【題目】某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：

①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；

②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；

③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；

④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器（設在整個過程中小車所受的阻力恒定）。

在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示。

請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：

（1）該電動小車運動的最大速度為 ___________ m/s；

（2）該電動小車被關(guān)閉電源后加速度大小為__________m/s2；

（3）該電動小車的額定功率為_______W．（提示:切斷電源是在題中所給數(shù)據(jù)間隔為5.78cm過程中的某一時刻，該過程包含勻速和勻減速兩個過程，所以在數(shù)據(jù)處理中不宜使用該數(shù)據(jù)）

Answer 1

【答案】 1.5 2.0 1.2

【解析】 (1)根據(jù)紙帶可知，當所打的點點距均勻時，表示物體勻速運動，此時速度最大，故有：

vm=x/t=0.0600m/0.04s=1.5m/s。

(2)從右端開始取六段位移,根據(jù)逐差法有：a=△x/t2=（0.0578+0.0535+0.05040.04710.04400.0407）/9T2

其中T=0.04s，

代入數(shù)據(jù)解得：a=2.0m/s2。

(3)當汽車達到額定功率,勻速運動時,有：F=f， P=Fv=fvm，根據(jù)牛頓第二定律有：f=ma，將m=0.4kg代入得：f=0.84N.

代人數(shù)據(jù)解得：P=1.2W.