题目内容
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】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.
解答: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.
点评:本题考查了功、功率问题在实际中应用,知道在平直路面行驶的车子,功率一定,当牵引力与阻力相等时,速度最大.
(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.
解答: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=
(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=
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.
点评:本题考查了功、功率问题在实际中应用,知道在平直路面行驶的车子,功率一定,当牵引力与阻力相等时,速度最大.
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