题目内容
【题目】如图所示,某中学科技小组制作了利用太阳能驱动小车的装置。当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。小车在平直的公路上由静止开始匀加速行驶,经过时间,速度为时功率达到额定功率,并保持不变;小车又继续前进了距离,达到最大速度。设小车的质量为,运动过程所受阻力恒为,则( )
A.小车的额定功率为
B.小车的额定功率为
C.小车做匀加速直线运动时的牵引力为
D.小车速度由零至的过程牵引力做功为
【答案】ACD
【解析】
AB、小车以启动时,当功率达到额定功率、牵引力等于阻力时,速度达到最大值,则有:,故A正确,B错误;
C、小车在时间t内从静止开始做匀加速直线运动,达到速度v,故有,由牛顿第二定律得:,解得:,故C正确;
D、小车速度由零至的过程,由功能关系可得:,故牵引力做功为,故D正确。
【题目】某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,图(a)为实验装置简图。(交流电的频率为50Hz)
(1)图(b)为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为___m/s2。(保留二位有效数字)
(2)保持砂和砂桶质量不变,改变小车质量m,分别得到小车加速度a与质量m及对应的1/m,数据如下表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
小车加速度a/m·s—2 | 1.90 | 1.72 | 1.49 | 1.25 | 1.00 | 0.75 | 0.50 | 0.30 |
小车质量m/kg | 0.25 | 0.29 | 0.33 | 0.40 | 0.50 | 0.71 | 1.00 | 1.67 |
4.00 | 3.45 | 3.03 | 2.50 | 2.00 | 1.41 | 1.00 | 0.60 |
请在方格坐标纸中画出图线_____,并从图线求出小车加速度a与质量倒数之间的关系式是______________。
(3)保持小车质量不变,改变砂和砂桶质量,该同学根据实验数据作出了加速度a随合力F的变化图线如图(c)所示。该图线不通过原点,其主要原因是_______________。