Question

某興趣小組為測一遙控電動小車的額定功率，進行了如下實驗：
①用天平測出電動小車的質量為0.4kg；
②將電動小車、紙帶和打點計時器按圖甲所示安裝；
③接通打點計時器（其打點間隔為0.02s）；
④使電動小車以額定功率加速運動，達到最大速度一段時間后關閉小車電源，待小車停止后關閉打點計時器．打點計時器打出的紙帶前半部分不小心被一同學污染損壞，紙帶的后半部分如圖所示請你分析紙帶數據回答下列問題：（結果保留三位有效數字）
（1）該電動車運動的最大速度

 

m/s
（2）能否測得該電動車的額定功率，若能請計算出其大小為

 

w；若不能測出該車額定功率請說明理由．

Answer 1

分析：（1）最初勻速的速度便是小車以額定功率運動的最大速度，由此根據紙帶可求出小車最大速度．
（2）小車在摩擦力力作用下減速運動，根據牛頓第二定律可求出摩擦力的大小． 當小車達到額定功率時有：P=Fv=fv_m，據此可求出額定功率大小．

解答：解：（1）根據紙帶可知，當所打的點 點距均勻時，表示物體勻速運動，此時速度最大，故有：
v_m=

x

t

=

0.06

0.04

m/s=1.50m/s
（2）計數點間的時間間隔t=0.02×2=0.04s，從右端開始取六段位移，
根據逐差法有：a=

△x

t2

=

(5.78+5.55+5.33)-(5.11+4.89+4.68)

(3×0.04)2

×10-2m/s²=1.375m/s²，方向與運動方向相反．
由牛頓第二定律得：f=ma，將m=0.4kg代人得：f=0.55N．
當汽車達到額定功率，勻速運動時，F=f，P=Fv=fv_m，代人數據解得P=0.825W．
故答案為：1.50；0.825．

點評：本題考查了功、功率問題在實際中應用，知道在平直路面行駛的車子，功率一定，當牽引力與阻力相等時，速度最大．