题目内容

某课外实验小组为探测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：（如图一）

A．用天平测出电动小车的质量为0.6kg；
B．将一长直导轨水平放在实验桌上，电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装；
C．接通打点计时器（打点周期为0.02s）；
D．启动电动小车，使其以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（在整个过程中小车所受的阻力可以认为是恒定的）．在上述过程中，得到一条记录纸带，图二中O点是打点计时器打的起始点，请分析本实验并回答下列问题．
（1）该电动小车运动的最大速度为______m/s；
（2）关闭电源后小车的加速度大小为______m/s2；
（3）该电动小车运动过程中所受的阻力大小为______N；
（4）该电动小车的额定功率为______W．
（1）根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有：
vm=
x
t
=
0.06
0.02×2
=1.5m/s
（2）从右端开始取六段位移，
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，
得：x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值
得：a=
1
3
（a1+a2+a3）=
(5.78+5.15+4.51)×0.01-(3.86+3.22+2.59)
9×(0.04)2

解得：a=4.0m/s2，
（3）根据牛顿第二定律有：f=ma，将m=0.6kg代入得：
f=0.6×4=2.4N．
（4）当汽车达到额定功率，匀速运动时，F=f，P=Fv=fvm，
代入数据解得：P=2.4×1.5=3.6W．
故答案为：（1）1.5
（2）4.0
（3）2.4
（4）3.6
练习册系列答案
相关题目
在“探究弹性势能的表达式”的活动中为计算弹簧弹力所做功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可以认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”。下面实例中应用到这一思想方法的是
A．根据加速度定义，当非常小，就可以表示物体在t时刻的瞬时加速度
B．在探究加速度、力和质量三者之间关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系
C．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加
D．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用点来代替物体，即质点
实验中沙和桶的总质量m和车与砝码的总质量M间必须满足的条件是______．实验中打出的纸带如图所示．相邻计数点间的时间间隔是0.1s，图中长度单位是cm，由此可以算出小车运动的加速度是______m/s2．
电磁打点计时器使用______电源．利用打点计时器《探究小车的速度随时间变化的规律》，如图2给出了某次实验中的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，每相邻两个计数点的间还有四点（未画出），电源频率50Hz从纸带上测得：X1=1.50cm，X2=2..00cm，X3=2.50cm，X4=3.00cm，X5=3.50cm，X6=4.00cm．

（1）通过纸带分析可知，小车的速度在______（填“增大”或“减小”）；
（2）每相邻两个计数点的时间间隔是______s；
（3）计数点0到计数点6的平均速度是______m/s；
（4）计数点4的速度为______m/s．
（1）在研究匀变速运动规律的实验中，打出了如图所示的纸带，相邻两计数点的时间间隔为T，若采用a1=
s2-s1
T2
，a2=
s3-s2
T2
…a5=
s6-s5
T2
，
.
a
=______；若用逐差法，
.
a
=______；逐差法的优点是______
（2）某同学在实验室用如图所示的装置来研究牛顿第二定律和有关做功的问题．
①为了尽可能减少摩擦力的影响，计时器最好选用（填“电磁”或“电火花”）______式打点计时器，同时需要将长木板的右端垫高，直到在没有沙桶拖动下，小车拖动纸带穿过计时器时能______．
②在______条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力，在控制______不变的情况下，可以探究加速度与合力的关系．
③在此实验中，此同学先接通计时器的电源，再放开纸带，如图是在m=100g，M=1kg情况下打出的一条纸带，O为起点，A、B、C为过程中的三个相邻的计数点，相邻的计数点之间有四个点没有标出，有关数据如图所示，其中hA=42.05cm，hB=51.55cm，hC=62.00cm则小车的加速度为a=______m/s2，打B点时小车的速度为VB=______m/s．（保留2位有效数字）
④在此实验中，要验证沙和沙桶以及小车的系统机械能守恒实验数据应满足一个怎样的关系式______．（用上题的符号表示，不要求计数结果）
．
电磁打点计时器是一种使用______电的______仪器，它的工作电压为______V，每隔______秒打一个点，如图纸带是在研究匀变速直线运动的实验中小车拖动纸带打出的，每相邻的两个计时点之间还有4个实验点未画出，量出A、B、C、D各点到O点的位移如图示，则小车运动到B点的速度为______m/s，使用的刻度尺的最小刻度为______．判断小车是否作匀变速直线的根据是：______，小车的加速度为______m/s2．
在“电磁打点计时器探究匀变速直线运动”的实验中，某同学打出了一条纸带，已知电磁计时器是使用______电源的仪器，工作电压是______，打点时间间隔为______，他按打点的先后顺序，从比较清晰的点起，每五个打印点取作一个计数点，分别标明0，1，2，3，…，量得2、3之间的距离S3=30.0mm，3、4两点间的距离S4=48.0mm，则相邻两个计数点之间的时间间隔是______s，那么小车在2、3之间的平均速度大小为______m/s，小车在位置3的瞬时速度为______m/s，小车的加速度为______m/s2．
用一端装有定滑轮的长木板，小车、打点计时器（频率为50Hz）、钩码、纸带、细线组成如图（a）．所示的装置，钩码拉动小车，小车做匀加速直线运动，得到如图（b）．所示的一条纸带，纸带中相邻两个计数点之间有四个点未画出．
（1）在这一实验中，某同学操作了以下实验步骤，其中有明显错误的步骤是______（填写字母）
A．将打点计时器固定在平板上，并接好电路．
B．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码．
D．将小车移至靠近定滑轮处
E．放开纸带，再接通电源．
（2）如图（b），用毫米刻度尺测量得：AB=4.56cm、AC=12.16cm、AD=22.52cm、AE=36.06cm，则：打C点时小车的速度大小为______m/s；小车的加速度为______m/s2．（结果保留三位有效数字）
如图所示，在倾斜导轨上固定一光电门，让装有挡光片的小车每次从同一位置由静止开始下滑，实验中分别记录了四种挡光片的宽度及相应的挡光时间，数据见表格．为了尽可能准确得到挡光片开始挡光时小车的瞬时速度，应选择的测量数据是（　　）
组次宽度△l/m挡光时间△t/s
10.08000.23044
20.06000.17464
30.04000.11662
40.02000．O5850
A．第l组B．第2组C．第3组D．第4组

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网