Question

某研究小組為測量一個遙控電動小車的額定功率，如圖13進行了如下實驗：

①用天平測出電動小車的質量為0.4kg；

②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖13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閉小車電源，待小車靜止時再關閉打點計時器(設小車在整個過程中小車與紙帶所受的阻力恒定)．在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖14所示(已知紙帶左端與小車相連)．

請分析紙帶數據，回答下列問題：

（1）電動小車運動的最大速度為____________________m/s。

（2）電動小車關閉電源后加速度大小為____________________m/s²。

（3）電動小車的額定功率為__________W。

（本題中各小題計算結果均保留三位有效數字）

 

Answer 1

【答案】

（1）2.00； （2）2.50-2.55之間（3）2.00-2.04之間

【解析】

試題分析：相鄰計數點的時間間隔為T=0.04s，間距最大的兩點間平均速度最大．由△x=aT2，用逐差法求加速度．根據牛頓第二定律求出阻．小車勻速運動時，牽引力等于阻力，求出牽引力的功率．

計數點最大間距為x=8.00cm，

最大速度的平均值：，平均速度近似等于中間時刻的即時速度，小車運動的最大速度2m/s。

設電動小車關閉電源后加速度為a，則

則加速度大小為；

根據牛頓第二定律，小車所受阻力大小

當小車勻速運動時

考點：打點計時器紙帶的處理．

點評：理解打點計時器的原理和用法，掌握打點計時器打出的紙帶的處理方法。