Question

9．某學習小組為測一遙控電動小車的額定輸出功率，進行了如下實驗：
A．用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.5kg
B．將電動小車、紙帶和打點計時器按圖甲所示安裝
C．接通打點計時器（打點周期為0.02s）
D．使電動小車以額定輸出功率起動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車靜止時再停止打點（小車運動過程中所受阻力保持恒定）
E．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：
①在A、B兩點中，打點計時器先打下的是A點；
②該過程中，小車運動的最大速度為2m/s；
③關閉小車電源后，小車滑行的加速度大小是4m/s²
④小車的額定輸出功率為4W．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)勻減速運動，即可判定誰先打點；
（2）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．
（3）利用逐差法可求出小車的加速度大�。�
（4）小車在摩擦力力作用下減速運動，根據(jù)牛頓第二定律可求出摩擦力的大小．
 當小車達到額定功率時有：P=Fv=fv_m，據(jù)此可求出額定功率大�。�

解答 解：（1）達到最大速度一段時間后關閉小車電源，小車做勻減速直線運動，根據(jù)紙帶點間距可知，則先打點是A；
（2）根據(jù)紙帶可知，當所打的點間距均勻時，表示物體勻速運動，此時速度最大，故有：
v_m=$\frac{x}{t}$=$\frac{0.08}{0.04}$m/s=2m/s
（3）從右端開始取4段位移，根據(jù)逐差法有：a=$\frac{（0.0768+0.0736）-（0.0704+0.0672）}{（2×0.04）^{2}}$=-4m/s²，方向與運動方向相反．
（4）根據(jù)牛頓第二定律有：f=ma，將m=0.5kg代入得：f=2N．
當汽車達到額定功率，勻速運動時，F(xiàn)=f，P=Fv=fv_m，
代入數(shù)據(jù)解得：P=4W．
故答案為：（1）A；（2）2；（3）4；（4）4．

點評 本題考查了功、功率問題在實際中應用，知道在平直路面行駛的車子，功率一定，當牽引力與阻力相等時，速度最大．