Question

11．某活動小組為測量一電動小車的額定功率，將電動小車、紙帶和打點計時器（打點周期為0.02s）按如圖甲所示安裝，接通電源后使電動小車以額定功率由靜止開始運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器．圖乙是同學們打出紙帶的一部分（最右邊的點跡最后打出）．

假設小車在整個過程中所受的阻力恒定，請你回答下列問題（計算結果保留兩位有效數字）：
（1）為達到實驗目的，本次實驗還需要用到的器材有BD．
A．秒表B．天平C．游標卡尺D．刻度尺
（2）若小車的質量為0.4kg，該電動小車的最大行使速度為1.5m/s，額定功率為1.2W．

Answer 1

分析 最后勻速的速度便是小車以額定功率運動的最大速度，由此根據紙帶可求出小車最大速度．
小車在摩擦力力作用下減速運動，利用逐差法可求出小車的加速度大�。�根據牛頓第二定律可求出摩擦力的大小．
小車在摩擦力力作用下減速運動，根據牛頓第二定律可求出摩擦力的大�。�
 當小車達到額定功率時有：P=Fv=fv_m，據此可求出額定功率大小．

解答 解：（1）根據勻變速直線運動的推論公式△x=aT²可以求出加速度的大小，
根據牛頓第二定律有：f=ma，
當汽車達到額定功率，勻速運動時，F=f，P=Fv，所以本次實驗還需要測量電動小車的加速度、最大行使速度和小車質量，
所以需要用到的器材有天平和刻度尺，
故選：BD．
（2）根據紙帶可知，當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：
v_m=$\frac{x}{t}$=1.5m/s
（2）從右端開始取六段位移，
根據逐差法有：a=$\frac{（0.0578+0.0535+0.0504）-（0.0471+0.0440+0.0407）}{9{×（0.04）}^{2}}$=2.0m/s²，方向與運動方向相反．
根據牛頓第二定律有：f=ma，
將m=0.4kg代人得：f=0.80N．
當汽車達到額定功率，勻速運動時，F=f，P=Fv=fv_m，
代人數據解得P=1.20W
故答案為：（1）BD
（2）1.5；1.2

點評 本題考查了功、功率問題在實際中應用，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．