题目内容
一实验小组为了测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动遥控车的质量为0.4kg
②将电动小车、纸带和打点计时器按下图甲安装
③接通打点计时器
④使电动小车以额定功率运动,待到达最大速度再运动一段时间后,关闭小车电源,待小车静止再断开打点计时器电源,设小车在整个运动过程中受到的阻力恒定,交流电源频率为50Hz,实验得到的纸带如图乙所示.
请根据纸带分析:
(1)小车以额定功率运动的最大速度大小为______m/s.
(2)关闭小车电源后,小车加速度大小为______m/s2.
(3)小车受到的阻力大小为______N.
(4)该电动小车的额定功率大小为______W.

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:

故答案为:3.00.
(2)从右端开始取四段位移,分别为x1=4.40cm,x2=4.71cm,x3=5.04cm,x4=5.35cm
根据逐差法有:

其中T=0.02s,代入数据解得:a=8.11m/s2,方向与运动方向相反.
故答案为:8.11.
(3)根据牛顿第二定律有:f=ma,将m=0.4kg代人得:f=3.24N.
故答案为:3.24.
(4)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=9.72W.
故答案为:9.72.
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)利用逐差法可求出小车的加速度大小.
(3)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.
(4)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.
点评:本题考查了功、功率问题在实际中应用,要理解机车的两种启动方式,正确分析启动过程中速度、加速度、功率等的变化情况.
故答案为:3.00.
(2)从右端开始取四段位移,分别为x1=4.40cm,x2=4.71cm,x3=5.04cm,x4=5.35cm
根据逐差法有:
其中T=0.02s,代入数据解得:a=8.11m/s2,方向与运动方向相反.
故答案为:8.11.
(3)根据牛顿第二定律有:f=ma,将m=0.4kg代人得:f=3.24N.
故答案为:3.24.
(4)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=9.72W.
故答案为:9.72.
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)利用逐差法可求出小车的加速度大小.
(3)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.
(4)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.
点评:本题考查了功、功率问题在实际中应用,要理解机车的两种启动方式,正确分析启动过程中速度、加速度、功率等的变化情况.
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