Question

12．某兴趣小组为了测一遥控电动小车的功率，进行了如下实验：
①用天平测出小车的质量为0.4kg；
②正确地将电动小车、纸带和打点计时器安装好；
③接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02s）；
④使小车加速运动，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（设电动小车的功率恒定，在运动过程中小车所受阻力恒定不变）在上述过程中，打点计时器在纸带上打下的部分点迹如图所示，请你分析纸带数据，并将结果填写在下列空格中：（保留两位有效数字）
（1）该电动小车运动的最大速度为1.5m/s；
（2）该电动小车的功率为1.2W．

Answer 1

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）从右端开始取六段位移，根据逐差法求出小车关闭电源后的加速度，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=fv_m，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：
v_m=$\frac{x}{t}=\frac{0.06m}{0.04s}$=1.5m/s
（2）从右端开始取六段位移，根据逐差法有：a=$\frac{△x}{{t}_{\;}^{2}}$=$\frac{（5.78+5.52+5.21）cm-（4.89+4.57+4.25）cm}{（6×0.02s）_{\;}^{2}}$=$1.94m/{s}_{\;}^{2}$
根据牛顿第二定律有：f=ma，将m=0.4kg代人得：f=0.78N．
当汽车达到额定功率，匀速运动时，F=f，P=Fv=fv_m，
代人数据解得P=1.2W．
故答案为：（1）1.5         （2）1.2

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．