Question

18．某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：
①用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg；
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖甲所示安裝；

③接通打點計時器（其打點周期為0.02s）；
④使電動小車以額定功率加速運動，達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)閉打點計時器（設(shè)小車在整個過程中小車所受的阻力恒定）．
在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示．
請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）
（1）該電動小車運動的最大速度為1.5m/s；
（2）關(guān)閉小車電源后該電動小車運動的加速度大小為2.0m/s²
（3）該電動小車的額定功率為1.2W．

Answer 1

分析 （1）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(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）由P=Fv可以求出額定功率．

解答 解：（1）根據(jù)紙帶可知，當(dāng)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=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.06}{0.04}$=1.5m/s
（2）由△x=at²可知，加速度：a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$=$\frac{0.0578+0.0535+0.0504-0.0471-0.0440-0.0407}{9×0.0{4}^{2}}$=2.0m/s²；
（3）小車受到的摩擦阻力大小為：f=ma=0.4×2.0N=0.8N，則小車勻速時牽引力的大小F=f=0.8N，
由P=Fv可得，小車的額定功率為：P=Fv=fv_m=0.8×1.5W=1.2W；
故答案為：（1）1.5；（2）2.0；（3）1.2．

點評 本題考查了功、功率問題在實際中應(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；本題的難點是先根據(jù)紙帶求出關(guān)閉電源后小車的加速度，然后根據(jù)f=ma，以及勻速時F=f，以及P=fv_m求出小車的額定功率．