题目内容

【题目】兴趣小组为测一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.请你分析纸带数据,回答下列问题:

(Ⅰ)该电动小车运动的最大速度为 m/s;

(Ⅱ)该电动小车的额定功率为 W.

【答案】(1)1.5(2)1.26

【解析】试题分析:(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)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:(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==1.5m/s

(2)计数点间的时间间隔t=0.02×2=0.04s,从右端开始取六段位移,

根据逐差法有:a===2.1m/s2,方向与运动方向相反.

由牛顿第二定律得:f=ma,将m=0.4kg代人得:f=0.84N.

当汽车达到额定功率,匀速运动时,F=f,P=Fv=fvm,代人数据解得P=1.26W.

故答案为:(1)1.5(2)1.26.

练习册系列答案
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【题目】如图所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可验证机械能守恒定律.

①已准备的器材有打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需的器材是 .

A.直流电源、天平及砝码

B.直流电源、刻度尺

C.交流电源、天平及砝码

D.交流电源、刻度尺

②安装好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图所示.图中O点为打点起始点,且速度为零.选取纸带上打出的连续点A、B、C、…作为计数点,测出其中E、F、G点距起始点O的距离分别为h1、h2、h3.已知重锤质量为m,当地重力加速度为g,计时器打点周期为T.为了验证此实验过程中机械能是否守恒,需要计算出从O点到F点的过程中,重锤重力势能的减少量 ,动能的增加量 (用题中所给字母表示).

③实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量,关于这个误差下列说法正确的是 .

A.该误差属于偶然误差

B.该误差属于系统误差

C.可以通过多次测量取平均值的方法来减小该误差

D.可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差

④某同学在实验中发现重锤增加的动能略小于重锤减少的重力势能,于是深入研究阻力f对本实验的影响.他测出各计数点到起始点的距离h,并计算出各计数点的速度v,用实验测得的数据绘制出v2-h图线,如图所示.图象是一条直线,此直线斜率的物理含义是 (用数学表达式书写,可能用到的物理量m、g、f)

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