Question

2．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)到最大速度后勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間．然后關(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)小車(chē)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：

（a）該電動(dòng)小車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為1.5m/s；
（b）關(guān)閉小車(chē)電源后，小車(chē)的加速度大小為2.0m/s²
（c）該電動(dòng)小車(chē)的額定功率為1.2W．

Answer 1

分析 最后勻速的速度便是小車(chē)以額定功率運(yùn)動(dòng)的最大速度，由此根據(jù)紙帶可求出小車(chē)最大速度．
小車(chē)在摩擦力力作用下減速運(yùn)動(dòng)，利用逐差法可求出小車(chē)的加速度大小．根據(jù)牛頓第二定律可求出摩擦力的大�。�
小車(chē)在摩擦力力作用下減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可求出摩擦力的大�。�
 當(dāng)小車(chē)達(dá)到額定功率時(shí)有：P=Fv=fv_m，據(jù)此可求出額定功率大�。�

解答 解：（a）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：
v_m=$\frac{x}{t}$=1.5m/s
（b）從右端開(kāi)始取六段位移，
根據(jù)逐差法有：a=$\frac{（0.058+0.0535）-（0.0503+0.0471）}{4{×（0.04）}^{2}}$=2.0m/s²，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反．
（c）根據(jù)牛頓第二定律有：f=ma，
將m=0.4kg代人得：f=0.80N．
當(dāng)汽車(chē)達(dá)到額定功率，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=f，P=Fv=fv_m，
代人數(shù)據(jù)解得P=1.20W
故答案為：（a）1.5；
（b）2.0
（c）1.2

點(diǎn)評(píng) 本題的難點(diǎn)是先根據(jù)紙帶求出關(guān)閉電源后小車(chē)的加速度，然后根據(jù)f=ma，以及勻速時(shí)F=f，以及P=fv_m求出小車(chē)的額定功率．