Question

（9分）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如圖甲所示安裝；
③接通打點計時器（其打點周期為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，待小車靜止時再關閉打點計時器（設小車在整個過程中小車所受的阻力恒定）。在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖乙所示。請你分析紙帶數據，回答下列問題：
（1）該電動小車運動的最大速度為          m/s；
（2）關閉小車電源后，小車的加速度大小為       m/s²；
（3）該電動小車的額定功率          W。

Answer 1

（1）1.50；（2）2.00；（3）1.20；（注1.5；2、2.0；1.2也給分）

試題分析：（1）從紙帶上可以看出，紙帶上的前四段距離的間距均在6.00cm左右，故此時是速度最大的時候，其最大值為v==1.5m/s；（2）從第5段以后，間距逐漸變小，說明是關閉電源后小車的動動情況，故其加速度的大小為a==2.00m/s²；（3）由關閉電源時小車的受力情況可知，小車受到的摩擦力為f=ma=0.4kg×2.00m/s²=0.8N，又因為當小車在額定功率下的最大速度為1.5m/s，故此時的牽引力與摩擦力相等，而小車所受的阻力是不變的，故車的額定功率P=Fv=fv=0.8N×1.5m/s=1.20N。