Question

9．興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為1kg；
②將電動小車、紙帶和打點(diǎn)計時器按如圖甲所示安裝；
③接通打點(diǎn)計時器（其打點(diǎn)周期為0.02s）；
④使電動小車以額定功率加速運(yùn)動，達(dá)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(diǎn)計時器（設(shè)在整個過程中小車所受的阻力恒定）．在上述過程中，打點(diǎn)計時器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如圖乙所示．
請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：（保留兩位有效數(shù)字）

（1）該電動小車運(yùn)動的最大速度為1.5m/s；
（2）關(guān)閉小車電源后，小車的加速度大小為4.0m/s²；
（3）該電動小車的額定功率為6W．

Answer 1

分析 （1）最后勻速的速度便是小車以額定功率運(yùn)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小．
（3）根據(jù)動能定量計算小車的額定功率．

解答 解：（1）根據(jù)紙帶可知，當(dāng)所打的點(diǎn)點(diǎn)距均勻時，表示物體勻速運(yùn)動，此時速度最大，故有：v_m=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.06}{0.04}$=1.5m/s．
（2）從右端開始取六段位移，根據(jù)逐差法有：a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$=$\frac{（2.59+3.22+3.86）-（4.51+5.15+5.78）}{9×{0.04}^{2}}×0.01$=-4.0m/s²，方向與運(yùn)動方向相反．
（3）運(yùn)動過程中受到的阻力為：f=ma=1×4=4N
則小車的額定功率：P=Fv_m=fv_m=6W
故答案為：（1）1.5；（2）4.0；（3）6．

點(diǎn)評 本題考查了功、功率問題在實(shí)際中應(yīng)用，知道在平直路面行駛的車子，功率一定，當(dāng)牽引力與阻力相等時，速度最大．會利用逐差法求出小車的加速度．