Question

某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進(jìn)行了如下實(shí)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(diǎn)計時器按圖甲所示安裝；
③接通打點(diǎn)計時器（其打點(diǎn)間隔為0.02s）；
④使電動小車以額定功率加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源，待小車停止后關(guān)閉打點(diǎn)計時器．打點(diǎn)計時器打出的紙帶前半部分不小心被一同學(xué)污染損壞，紙帶的后半部分如圖所示請你分析紙帶數(shù)據(jù)回答下列問題：（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（1）該電動車運(yùn)動的最大速度

 

m/s
（2）能否測得該電動車的額定功率，若能請計算出其大小為

 

w；若不能測出該車額定功率請說明理由．

Answer 1

分析：（1）最初勻速的速度便是小車以額定功率運(yùn)動的最大速度，由此根據(jù)紙帶可求出小車最大速度．
（2）小車在摩擦力力作用下減速運(yùn)動，根據(jù)牛頓第二定律可求出摩擦力的大�。� 當(dāng)小車達(dá)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）根據(jù)紙帶可知，當(dāng)所打的點(diǎn) 點(diǎn)距均勻時，表示物體勻速運(yùn)動，此時速度最大，故有：
v_m=

x

t

=

0.06

0.04

m/s=1.50m/s
（2）計數(shù)點(diǎn)間的時間間隔t=0.02×2=0.04s，從右端開始取六段位移，
根據(jù)逐差法有：a=

△x

t2

=

(5.78+5.55+5.33)-(5.11+4.89+4.68)

(3×0.04)2

×10-2m/s²=1.375m/s²，方向與運(yùn)動方向相反．
由牛頓第二定律得：f=ma，將m=0.4kg代人得：f=0.55N．
當(dāng)汽車達(dá)到額定功率，勻速運(yùn)動時，F(xiàn)=f，P=Fv=fv_m，代人數(shù)據(jù)解得P=0.825W．
故答案為：1.50；0.825．

點(diǎn)評：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，速度最大．