Question

某兴趣小组研究一遥控电动小车，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用乙所示．

请你分析纸带数据，回容下列问题：
（1）该电动小车运动的最大速度为______m/s；
（2）该电动小车运动中所受到的阻力为______N；
（3）该电动小车的额定功率为______W．

Answer 1

【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，利用逐差法可求出小车的加速度大小．根据牛顿第二定律可求出摩擦力的大小．
（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．
 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==1.5m/s
（2）从右端开始取六段位移，
根据逐差法有：a==
其中T=0.04s，代入数据解得：a=2.0m/s²，方向与运动方向相反．
根据牛顿第二定律有：f=ma，将m=0.4kg代人得：f=0.80N．
（3）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=1.20W
故答案为：（1）1.5
（2）0.80
（3）1.20
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．