Question

一實驗小組為了測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：
①用天平測出電動遙控車的質(zhì)量為0.4kg
②將電動小車、紙帶和打點計時器按下圖甲安裝
③接通打點計時器
④使電動小車以額定功率運動，待到達最大速度再運動一段時間后，關(guān)閉小車電源，待小車靜止再斷開打點計時器電源，設(shè)小車在整個運動過程中受到的阻力恒定，交流電源頻率為50Hz，實驗得到的紙帶如圖乙所示．
請根據(jù)紙帶分析：
（1）小車以額定功率運動的最大速度大小為

 

m/s．
（2）關(guān)閉小車電源后，小車加速度大小為

 

m/s²．
（3）小車受到的阻力大小為

 

N．
（4）該電動小車的額定功率大小為

 

W．

Answer 1

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(jù)紙帶可求出小車最大速度．
（2）利用逐差法可求出小車的加速度大�。�
（3）小車在摩擦力力作用下減速運動，根據(jù)牛頓第二定律可求出摩擦力的大�。�
（4）當(dāng)小車達到額定功率時有：P=Fv=fv_m，據(jù)此可求出額定功率大�。�

解答：解：（1）根據(jù)紙帶可知，當(dāng)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

=3.00m/s
故答案為：3.00．
（2）從右端開始取四段位移，分別為x₁=4.40cm，x₂=4.71cm，x₃=5.04cm，x₄=5.35cm
根據(jù)逐差法有：a1=

x3-x1

2T2

，a2=

x4-x2

2T2

a=

a1+a2

2

其中T=0.02s，代入數(shù)據(jù)解得：a=8.11m/s²，方向與運動方向相反．
故答案為：8.11．
（3）根據(jù)牛頓第二定律有：f=ma，將m=0.4kg代人得：f=3.24N．
故答案為：3.24．
（4）當(dāng)汽車達到額定功率，勻速運動時，F(xiàn)=f，P=Fv=fv_m，代人數(shù)據(jù)解得P=9.72W．
故答案為：9.72（9.73同樣給分）．

點評：本題考查了功、功率問題在實際中應(yīng)用，要理解機車的兩種啟動方式，正確分析啟動過程中速度、加速度、功率等的變化情況．