Question

【題目】某興趣小組為測(cè)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(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg；

② 將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝；

③ 接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s）；

④ 使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（設(shè)小車在整個(gè)過(guò)程中所受的阻力恒定）。

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（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）：

(1)該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為_____________m/s；

(2)該電動(dòng)小車的額定功率為_____________W。

Answer 1

【答案】1.5 1.2

【解析】

(1)[1]根據(jù)紙帶可知，當(dāng)所打的點(diǎn)間距均勻時(shí)，表示物體勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度最大，故有

(2)[2]從右端中取減速階段四段位移（5.78cm這一段數(shù)據(jù)不能用，原因是不確定這一段中何時(shí)開(kāi)始減速），根據(jù)逐差法有

其中T=0.04s，代入數(shù)據(jù)解得

a=2.0m/s2

減速階段根據(jù)牛頓第二定律有

f=ma

將m=0.4kg代入得

f=0.80N

當(dāng)汽車達(dá)到額定功率，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)

F=f

額定功率

P=Fv=fvm

代人數(shù)據(jù)解得