Question

一實(shí)驗(yàn)小組為了測一遙控電動(dòng)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(dòng)遙控車的質(zhì)量為0.4kg
②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按下圖甲安裝
③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
④使電動(dòng)小車以額定功率運(yùn)動(dòng)，待到達(dá)最大速度再運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后，關(guān)閉小車電源，待小車靜止再斷開打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，設(shè)小車在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恒定，交流電源頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)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(yùn)動(dòng)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(dòng)小車的額定功率大小為______W．

Answer 1

解：（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：

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：

其中T=0.02s，代入數(shù)據(jù)解得：a=8.11m/s²，方向與運(yùn)動(dòng)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(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=9.72W．
故答案為：9.72．
分析：（1）最后勻速的速度便是小車以額定功率運(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(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可求出摩擦力的大�。�
（4）當(dāng)小車達(dá)到額定功率時(shí)有：P=Fv=fv_m，據(jù)此可求出額定功率大�。�
點(diǎn)評：本題考查了功、功率問題在實(shí)際中應(yīng)用，要理解機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式，正確分析啟動(dòng)過程中速度、加速度、功率等的變化情況．