题目内容

15.为测量玩具遥控汽车的额定功率,某同学用天平测出其质量为0.6kg,小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量.主要步骤有:
A.将小车的尾部系一条长纸带,纸带通过打点计时器;
B.接通打点计时器的电源(频率为50Hz),使小车以额定功率加速到最大速度,继续运行一段时间后关闭小车的发动机,使其在地面上滑行直至停下;
C.处理纸带上打下的点迹.

(1)由图示的部分纸带可知遥控车汽车滑行时的加速度大小为1.68m/s2(结果均保留三位有效数字,下同);
(2)汽车的额定功率为1.01W.

分析 根据连续相等时间内的位移之差是一恒量,运用逐差法求出汽车滑行的加速度大小,根据牛顿第二定律求出 所受的阻力,结合匀速运动时的速度,结合P=fv求出额定功率.

解答 解:(1)根据△x=aT2,运用逐差法得:
$a=\frac{[(4.00+3.81+3.52)-(3.25+2.97+2.69)]×1{0}^{-2}}{9×0.0{4}^{2}}$m/s2=1.68m/s2.
(2)汽车关闭发动机后所受的阻力为:
f=ma=0.6×1.68N=1.01N.
汽车做匀速运动的速度为:
v=$\frac{0.04}{0.04}m/s=1m/s$,
则汽车的额定功率为:
P=fv=1.01×1W=1.01W.
故答案为:(1)1.68,(2)1.01.

点评 解决本题的关键掌握纸带的处理方法,会根据纸带求解加速度,以及知道汽车匀速运动时牵引力等于阻力,结合P=fv求解额定功率.

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