题目内容
3．某同学用如图所示的装置来测定一玩具电动机在稳定状态下的输出功率．实验器材：玩具电动机、带有两个固定铁夹的铁架台、电磁打点计时器、低压交流电源、重锤、细线、米尺、纸带、复写纸片、天平等．
实验步骤：
①如图1所示，将玩具电动机和电磁打点计时器固定在铁架台上，并与电源接好，把一根细线固定在电动机的转轮上，细线下端连接在重锤上端，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在重锤上；
②启动玩具电动机带动重锤上升，接通打点计时器电源让其开始打点；
③经过一段时间，关闭打点计时器和电动机，取下纸带，进行测量；
④用天平测出重锤的质量．
已知交流电源周期T=0.02s，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，某次实验测得重锤的质量为400.0g，得到的纸带的一段如图2所示．试回答下列问题：
（1）由纸带上打下的点，可以判断该时间内重锤做匀速直线运动；
（2）由已知量和测得量求得玩具电动机的输出功率P=1.76W；
（3）你认为玩具电动机的实际输出功率＞计算值（填“＞”、“=”或“＜”），这是因为C．
A．选用的重锤质量过大
B．选用的重锤质量过小
C．空气对重锤有阻力，打点计时器对纸带也有阻力
D．实验时操作不过细，导致数据测量不准确．
分析 （1）通过纸带相邻两点间的距离判断重锤的运动情况；
（2）根据v=$\frac{x}{T}$求得重锤运动的速度，电动机的输出功率等于重锤重力的瞬时功率；
（3）在运动过程中，由于纸带与打点计时器间存在阻力，空气对重锤存在阻力，故电动机的输出功率还要克服这部分即可判断
解答 解：（1）通过纸带上的点可知，相邻两点间的距离x=0.009m相等，故重锤做匀变速直线运动；
（2）重锤运动的速度v=$\frac{x}{T}=\frac{0.009}{0.2}m/s=0.45m/s$
电动机的输出功率等于重锤重力的瞬时功率，故P=mgv=0.4×9.8×0.45W=1.76W
（3）重锤在上升过程中，由于空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力，使电动机的实际输出功率要大于计算值，故实际功率大于计算值，
故答案为：（1）匀速直线
（2）1.76
（3）＞，C
点评 本题主要考查了能量守恒，明确在重锤上升过程中电动机的功率转化形式，能通过纸带上的点判断运动
练习册系列答案
相关题目
如图所示，用长为L的细绳拴住一个质量为m的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动，细绳与竖直方向夹角为θ，求：
如图所示，S1、S2为两个振动情况完全一样的波源，两列波的波长都为λ，它们在介质中产生干涉现象，S1、S2在空间共形成6个振动减弱的区域（图中虚线处），P是振动减弱区域中的一点，从图中可看出，P点到两波源的距离差等于1.5λ．
8．测得百米运动员6s末的速度为8m/s，10s末冲过终点的速度为10.2m/s，该运动员在全程的平均速度为（ ）
| A． | 8m/s | B． | 9.1m/s | C． | 10m/s | D． | 5.1m/s |
15．以下说法错误的是（ ）
| A． | 惯性是物体保持匀速运动或静止状态的特性，质量是惯性大小的唯一量度 | |
| B． | 伽利略最早提出“力不是维持物体运动的原因” | |
| C． | 作用力和反作用力可以是不同性质的力 | |
| D． | 物体受到的一对平衡力中只撤去其中一个力，另一个力不会因此而同时消失 |
12．
如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4：1：16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（ ）
如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4：1：16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是（ ）| A． | 小齿轮和后轮的角速度大小之比为16：1 | |
| B． | 大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1：4 | |
| C． | 大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1：4 | |
| D． | 大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为4：1 |