题目内容

某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，如图甲进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；
③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车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（设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示（已知纸带左端与小车相连）．
请分析纸带数据，回答下列问题：
（1）电动小车运动的最大速度为
2.00
2.00
m/s．
（2）电动小车关闭电源后加速度大小为
4.00
4.00
m/s2．
（3）电动小车的额定功率为
3.20
3.20
W．
（题中各小题计算结果均保留三位有效数字）
分析：（1）最后匀速的速度便是小车以额定功率运动的最大速度，由此根据纸带可求出小车最大速度．
（2）利用逐差法可求出小车的加速度大小．
（3）小车在摩擦力力作用下减速运动，根据牛顿第二定律可求出摩擦力的大小，当小车达到额定功率时有：P=Fv=fvm，据此可求出额定功率大小．
解答：解：（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
=
8.00cm
0.04s
=2.00m/s
（2）从右到左设两计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6；
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=a3T2 
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，有：
a=
a1+a2+a3
3
=
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2

代入数据解得：a=4.00m/s2
（3）根据牛顿第二定律小车所受摩擦力为：f=ma=（0.4×4）N=1.6N
当小车达到额定功率时，有：F=f，因此此时有：
P=Fv=fvm=1.6×2.00=3.20W．
故答案为：（1）2.00；（2）4.00；（3）3.2．
点评：本题考查了功、功率问题在实际中应用，要理解机车的两种启动方式，正确分析启动过程中速度、加速度、功率等的变化情况．
练习册系列答案
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某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装；

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车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（设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）．
在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示（已知纸带左端与小车相连）．

请分析纸带数据，试计算（结果均保留两位有效数字）：
（1）电动小车运动得最大速度为
2.0
2.0
m/s．
（2）电动小车关闭电源后加速度大小为
2.5
2.5
m/s2．
（3）电动小车得额定功率为
2.0
2.0
W．
（1）某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装；

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车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（设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示（已知纸带左端与小车相连）．
请分析纸带数据，回答下列问题：（计算结果均保留三位有效数字）
（a）电动小车运动的最大速度为
2.00
2.00
m/s
（b）电动小车关闭电源后加速度大小为
2.50
2.50
m/s2
（c）电动小车的额定功率为
2.00
2.00
W．

（2）①实验小组认为用一只已知内阻的电流表和电阻箱，采用如图甲所示的电路测电源电动势与内阻，比常规的伏安法更准确．若电流表内阻阻值为RA，则测量的方法与步骤是：
A．将电阻箱阻值R调到最大，闭合S后观察电流表示数，然后
再调节电阻箱
再调节电阻箱
，使电流表中的示数指到某两个恰当的值，记下此时电阻箱的阻值R1、R2及对应的电流I1、I2；
B．根据以上的数据及
闭合电路欧姆
闭合电路欧姆
定律，建立方程组，即可求出电源的电动势E与内阻r．该方程组的表达式是：
E=I1（R1+RA+r）
E=I1（R1+RA+r）
、
E=I2（R2+RA+r）
E=I2（R2+RA+r）
．
②现在手头只有一个电流表，只知其内阻很小，却不知具体阻值．为了测出该电流表的内阻，她们找来了如图乙所示两节干电池等实验器材．请你用笔画线将图中的实物连接成能测出电流表内阻的电路．注意滑动变阻器串连接入电路起限流作用，开关闭合前其阻值应
最大
最大
．
精英家教网（1）如图1是用游标卡尺（游标尺上有50个等分刻度）测定某导体的长度、用螺旋测微器测量其厚度时的示数，则长度示数为
 
cm，厚度示数为
 
mm．某同学将此导体接入电路中，用伏安法测量其电阻，所用电压表的内阻约为20kΩ，电流表的内阻约为10Ω，滑动变阻器的电阻约为20Ω，用蓄电池做电源，选择能尽量减小实验误差的电路进行实验，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图2所示，则：
①根据各点表示的数据画出I-U关系图线；
②根据I-U图2线求出该电阻阻值约为
 
Ω（保留两位有效数字）；
③该同学在方框中画出了实验时采用的电路图的一部分，请结合I-U图线中的数据将电路图3补充完整，并用笔画线代替导线，将实物连接成实验电路图4．
（2）某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图1所示安装；
③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④使电动小车以额定功率在水平地面上加速运动，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（设在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）．在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图2所示（已知纸带左端与小车相连）．
请分析纸带上记录的数据，回答下列问题：
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电动小车运动的最大速度的平均值为
 
m/s；
电动小车关闭电源后加速度的平均值为
 
m/s2；
电动小车的额定功率值为
 
W．（注意：以上结果均保留两位有效数字）

某研究小组为测量一个遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图所示安装；

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；

④使电动小车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（设小车在整个过程中小车与纸带所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图所示（已知纸带左端与小车相连）请分析纸带数据，回答下列问题：

（1）电动小车运动的最大速度为_______ m／s

（2）电动小车关闭电源后加速度大小为         m/s2

（3）电动小车的额定功率为              W。

 

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