Question

【題目】某興趣小組為測(cè)一遙控電動(dòng)小車(chē)的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

①用天平測(cè)出電動(dòng)小車(chē)的質(zhì)量為0.4kg；

②將電動(dòng)小車(chē)、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝；

③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)周期為0.02s）；

④使電動(dòng)小車(chē)以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車(chē)電源，待小車(chē)靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（設(shè)在整個(gè)過(guò)程中小車(chē)所受的阻力恒定）。

在上述過(guò)程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示。

請(qǐng)你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問(wèn)題：

（1）該電動(dòng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的最大速度為 ___________ m/s；

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

（3）該電動(dòng)小車(chē)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(guò)程中的某一時(shí)刻，該過(guò)程包含勻速和勻減速兩個(gè)過(guò)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(dāng)所打的點(diǎn)點(diǎn)距均勻時(shí)，表示物體勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度最大，故有：

vm=x/t=0.0600m/0.04s=1.5m/s。

(2)從右端開(kāi)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(dāng)汽車(chē)達(dá)到額定功率,勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),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.