Question

【題目】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閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器（設小車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．請你分析紙帶數據，回答下列問題：

（Ⅰ）該電動小車運動的最大速度為 m/s；

（Ⅱ）該電動小車的額定功率為 W．

Answer 1

【答案】（1）1.5（2）1.26

【解析】試題分析：（1）最后勻速的速度便是小車以額定功率運動的最大速度，由此根據紙帶可求出小車最大速度．

（2）小車在摩擦力力作用下減速運動，根據牛頓第二定律可求出摩擦力的大小．

當小車達到額定功率時有：P=Fv=fvm，據此可求出額定功率大小．

解：（1）根據紙帶可知，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==1.5m/s

（2）計數點間的時間間隔t=0.02×2=0.04s，從右端開始取六段位移，

根據逐差法有：a===2.1m/s2，方向與運動方向相反．

由牛頓第二定律得：f=ma，將m=0.4kg代人得：f=0.84N．

當汽車達到額定功率，勻速運動時，F=f，P=Fv=fvm，代人數據解得P=1.26W．

故答案為：（1）1.5（2）1.26．