Question

14．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0.3kg；
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖所示安裝；

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．
在上述過程中，打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖所示．

請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題（計算結果取兩位有效數(shù)字）：
（1）小車的整個運動過程依次是：變加速 （選填勻加速或變加速）、勻速、勻減速；
（2）該電動小車運動的最大速度為1.5m/s；
（3）小車是在DE段關閉電源；
（4）該電動小車被關閉電源后加速度大小為2m/s²；
（5）該電動小車的額定功率為0.90W．

Answer 1

分析 最后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(jù)紙帶可求出小車最大速度．
小車在摩擦力力作用下減速運動，利用逐差法可求出小車的加速度大�。�根據(jù)牛頓第二定律可求出摩擦力的大�。�
小車在摩擦力力作用下減速運動，根據(jù)牛頓第二定律可求出摩擦力的大�。�
 當小車達到額定功率時有：P=Fv=fv_m，據(jù)此可求出額定功率大小

解答 解：（1）通過相鄰相等時間內的位移之差不為常數(shù)可知為變加速運動
（2）做勻速運動時速度最大為v=$\frac{x}{t}=\frac{0.06}{0.04}m/s=1.5m/s$
（3）關閉電源之后小車做減速運動，故在相鄰相等時間內位移之差等于常數(shù)△x=0.32cm，因從D點位移減小，但減小量小于0.32cm，故從DE開始減速
（4）根據(jù)△x=aT²得
a=$\frac{0.0032}{0.0{4}^{2}}m/{s}_{2}=2m/{s}^{2}$
（4）根據(jù)牛頓第二定律有：f=ma，
將m=0.3kg代人得：f=0.60N．
當汽車達到額定功率，勻速運動時，F(xiàn)=f，P=Fv=fv_m，
代人數(shù)據(jù)解得P=0.90W
故答案為：（1）變加速；（2）1.5；（3）DE；（4）2.0；（5）0.90 W

點評 本題的難點是先根據(jù)紙帶求出關閉電源后小車的加速度，然后根據(jù)f=ma，以及勻速時F=f，以及P=fv_m求出小車的額定功率