题目内容

13.某兴趣小组利用下列装置测量小电动机的输出功率,从左至右依次为小电动机、力传感器及负载、打点计时器,其中力传感器和负载通过与电动机相连,右侧用铁夹固定纸带,小电动机工作后,通过细绳拉动力传感器运动.若小电动机在电键闭合后即保持输出功率恒定,则:

(1)该实验用来测定小电动机输出功率的原理是P=Fv(用公式表示)
(2)通过该实验得到下图的纸带,相邻两个计数点间还有四个计时点未画出,两个计数点间的时间间隔为T.以下甲乙两种数据处理方式,正确的是乙.甲:B点对应传感器上的力为F1,B点对应速度VB=XAC/2T;乙:F点对应传感器上的力为F2,F点对应速度VF=XEG/2T.
(3)从步骤(2)中选取了合适的方案并读取力传感器示数为8N,再利用纸带上数据计算小电动机的输出功率为3.2W.
(4)本实验中,纸带会受到限位孔的摩擦,同时也没有平衡摩擦力,以上阻力是否会引起误差否(填“是”或“否”)

分析 (1)测定小电动机输出功率的原理公式P=Fv.
(2)根据传感器的运动情况分析.是要注意公式v=$\frac{x}{t}$可以求变速直线运动的平均速度或匀速直线运动的速度.
(3)从步骤(2)中选取合适的方案,求出速度,再由P=Fv求解.
(4)本实验中,与是否平衡摩擦力没有关系.

解答 解:(1)测定小电动机输出功率的原理是P=Fv,F由力传感器测出,v由纸带测出.
(2)由于AC段传感器做的变加速运动,B点对应速度 vB≠$\frac{{x}_{AC}}{2T}$.所以甲的方案不正确.
EG段传感器做匀速直线运动,根据运动学公式可得F点对应速度 vF=$\frac{{x}_{EG}}{2T}$,乙的方案是正确的.
故答案为:乙.
(3)由乙的方案可得:vF=$\frac{{x}_{EG}}{2T}$=$\frac{80×1{0}^{-3}}{2×0.1}$=0.4m/s,所以小电动机的输出功率为 P=Fv=8×0.4W=3.2W
(4)本题只要使传感器做匀速直线运动,不需要平衡摩擦力.
故答案为:(1)P=Fv;(2)乙;(3)3.2W;(4)否.

点评 实验的核心是实验的原理,要能利用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题能力.

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