Question

某興趣小組為了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、紙帶和打點計時器正確安裝；
③先接通

打點計時器

，再接通

電動小車

（填“打點計時器”或“電動小車”）；
④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)小車在整個過程中所受阻力恒定）．
在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖所示．請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：

①該電動小車運動的最大速度為

1.5

m/s；（保留兩位有效數(shù)字）
②該電動小車的額定功率為

1.2

 W．（保留兩位有效數(shù)字）

Answer 1

分析：本題的關(guān)鍵是明確根據(jù)紙帶來求物體運動速度以及加速度的方法；本題的難點是小車速度的摩擦阻力的求法是f=ma，然后根據(jù)勻速時P=Fv=f

v

m

即可求解．

解答：解：①?測量小車的質(zhì)量應(yīng)用天平；
 ③?根據(jù)打點計時器的使用方法可知，應(yīng)先接通打點計時器，在接通電動小車；
④?①由紙帶可知，距離為6.01cm時對應(yīng)的速度最大，

v

t 2

=

x

t

可知，該電動小車運動的最大速度為：

v

m

=

6.01×0.01

2×0.02

m/s=1.5m/s；
②設(shè)小車運動過程中受到的阻力大小為f，額定功率為P，根據(jù)△x=a

t

2

可求出關(guān)閉小車電源后小車的加速度大小為：a=

[(5.04+4.71)-(4.40+4.07)]×0.01

(2×0.04 ) 2

m/

s

2

=2.0m/

s

2

所以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=f

v

m

=0.8×1.5W=1.2W
故答案為：
①天平
③打點計時器，電動小車
④①1.5，1.2

點評：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=f

v

m

求出小車的額定功率．