题目内容
15.某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点迹如图甲、乙所示,图中O点是打点计时器打的第一个点.请你分析纸带数据,回答下列问题:
(1)该电动小车运动的最大速度为1.50m/s;
(2)该电动小车运动过程中所受的阻力大小为1.60 N;
(3)该电动小车的额定功率为2.40W.
分析 (1)相邻计数点的时间间隔为T=0.04s,间距最大的两点间速度最大,因此当小车匀速时速度最大;
(2)根据匀减速运动部分运用逐差法求出加速度大小,根据牛顿第二定律求出阻力;
(3)小车匀速运动时,牵引力等于阻力,求出牵引力的功率,P额=fvm.
解答 解:(1)小车匀速运动时,牵引力等于阻力,此时速度最大,最大速度为:
v=$\frac{x}{t}$=$\frac{6×1{0}^{-2}m}{0.04s}$=1.50 m/s.
(2)匀减速运动阶段有:
$a=\frac{△x}{{t}^{2}}≈4.00m/{s}^{2}$
根据牛顿第二定律有:
Ff=ma=-1.60 N
(3)F=-Ff电动小车的额定功率:P=Fv=1.60×1.50 W=2.40 W.
故答案为:(1)1.50;(2)1.60;(3)2.40
点评 通过题意明确实验原理,熟练应用运动学基础知识解决实验问题,注意基本公式的应用要点,如单位要统一等.
练习册系列答案
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4.由电场强度的定义式可知,在电场中的同一点有( )
| A. | 电场强度E跟F成正比,跟q成反比 | |
| B. | 无论试探电荷q的值如何变化,在电场中某点F与q的比值始终不变 | |
| C. | 电场中某点的场强为零,则处在该点的电荷受到的电场力一定为零 | |
| D. | 一个不带电的小球在P点受到的电场力为零,则P点的场强一定为零 |
5.在电场中的A点放入电荷量为q的负电荷,它受到的电场力方向向右大小为F,关于A点的电场强度,说法正确的是( )
| A. | 电场强度大小为$\frac{F}{q}$,方向向右 | |
| B. | 电场强度大小为$\frac{F}{q}$,方向向左 | |
| C. | 若在A点放电荷量为q的正电荷,则A点的电场强度方向向右 | |
| D. | 若在A点不放电荷,则A点的电场强度为零 |
3.
如图所示,一水平放置的圆形通电线圈1固定,从上向下看电流方向为逆时针方向,另一较小的圆形线圈2从线圈1的正上方下落,在下落过程中两线圈平面始终保持平行且共轴,则线圈2从线圈1的正上方下落至线圈1的正下方过程中,从上往下看,线圈2中的感应电流应为( )
| A. | 无感应电流 | |
| B. | 有顺时针方向的感应电流 | |
| C. | 先是顺时针方向,后是逆时针方向的感应电流 | |
| D. | 先是逆时针方向,后是顺时针方向的感应电流 |
20.
以加速度为2m/s2减速下降的电梯中,有一质量为10kg的物体在一水平拉力的作用下,在水平底板上匀速向右运动,底板与物体间的动摩擦因数为0.5,则拉力应为多少?(g=10m/s2)( )
| A. | 40N | B. | 50N | C. | 60N | D. | 70N |
4.
如图所示,电阻不计的正方形导线框abcd处于匀强磁场中.线框绕中心轴OO′匀速转动时,产生的电动势e=200$\sqrt{2}$cos(100πt)V.线框的输出端与理想变压器原线圈相连,副线圈连接着一只“20V、8W”的灯泡,且灯泡能正常发光,电路中熔断器熔断电流为0.4$\sqrt{2}$A,熔断器与输电导线的电阻忽略不计.下列判断正确的是( )
| A. | t=0s时刻的线框中磁通量变化率为最大 | |
| B. | 理想变压器原、副线圈匝数之比为10:1 | |
| C. | 若副线圈两端并联多只“20V、8W”的灯泡,则最多不能超过10只 | |
| D. | 若线框转速减半,产生的电动势e=100$\sqrt{2}$cos(l00πt)V |