Question

2．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)：

a．用天平測(cè)出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg；
b．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；
c．接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)周期為0.02s）；
d．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)在整個(gè)過程中小車所受的阻力恒定）．
在上述過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在后半段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)，回答下列問題：（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）
①該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為1.5m/s；
②該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)過程中所受的阻力大小為1.6N；
③該電動(dòng)小車的額定功率為2.4W．

Answer 1

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小，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�。�
（3）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�。�

解答 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：
v_m=$\frac{x}{t}$=1.5m/s
②從右端開始取四段位移，根據(jù)逐差法有：
a=$\frac{△x}{{t}^{2}}$=$\frac{（2.67+2.52-2.36-2.19）×0.01}{4×0.0{2}^{2}}$m/s²=4m/s²
根據(jù)牛頓第二定律有：f=ma，將m=0.6kg代入得：f=1.6N．
③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=2.4W．
故答案為：①1.5；   ②1.6；  ③2.4；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了功、功率問題在實(shí)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(shí)，速度最大．