某研究小組為測量一個遙控電動小車的額定功率,如圖甲進行了如下實驗:
①用天平測出電動小車的質(zhì)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(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中小車與紙帶所受的阻力恒定).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(已知紙帶左端與小車相連).
請分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:
(1)電動小車運動的最大速度為
2.00
2.00
m/s.
(2)電動小車關(guān)閉電源后加速度大小為
4.00
4.00
m/s2
(3)電動小車的額定功率為
3.20
3.20
W.
(題中各小題計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
分析:(1)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.
(2)利用逐差法可求出小車的加速度大。
(3)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小,當小車達到額定功率時有:P=Fv=fvm,據(jù)此可求出額定功率大小.
解答:解:(1)根據(jù)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:
vm=
x
t
=
8.00cm
0.04s
=2.00m/s

(2)從右到左設(shè)兩計數(shù)點之間的距離分別為x1、x2、x3、x4、x5、x6
根據(jù)勻變速直線運動的推論公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2 
x5-x2=3a2T2 
 x6-x3=a3T2 
為了更加準確的求解加速度,我們對三個加速度取平均值,有:
a=
a1+a2+a3
3
=
(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)
9T2

代入數(shù)據(jù)解得:a=4.00m/s2
(3)根據(jù)牛頓第二定律小車所受摩擦力為:f=ma=(0.4×4)N=1.6N
當小車達到額定功率時,有:F=f,因此此時有:
P=Fv=fvm=1.6×2.00=3.20W.
故答案為:(1)2.00;(2)4.00;(3)3.2.
點評:本題考查了功、功率問題在實際中應(yīng)用,要理解機車的兩種啟動方式,正確分析啟動過程中速度、加速度、功率等的變化情況.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源: 題型:

某研究小組為測量一個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(zhì)量為0.4kg;
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(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中小車與紙帶所受的阻力恒定).
在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖所示(已知紙帶左端與小車相連).

請分析紙帶數(shù)據(jù),試計算(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字):
(1)電動小車運動得最大速度為
2.0
2.0
m/s.
(2)電動小車關(guān)閉電源后加速度大小為
2.5
2.5
m/s2
(3)電動小車得額定功率為
2.0
2.0
W.

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

(1)某研究小組為測量一個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(zhì)量為0.4kg;
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(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中小車與紙帶所受的阻力恒定).在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖所示(已知紙帶左端與小車相連).
請分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:(計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字)
(a)電動小車運動的最大速度為
2.00
2.00
m/s
(b)電動小車關(guān)閉電源后加速度大小為
2.50
2.50
m/s2
(c)電動小車的額定功率為
2.00
2.00
W.

(2)①實驗小組認為用一只已知內(nèi)阻的電流表和電阻箱,采用如圖甲所示的電路測電源電動勢與內(nèi)阻,比常規(guī)的伏安法更準確.若電流表內(nèi)阻阻值為RA,則測量的方法與步驟是:
A.將電阻箱阻值R調(diào)到最大,閉合S后觀察電流表示數(shù),然后
再調(diào)節(jié)電阻箱
再調(diào)節(jié)電阻箱
,使電流表中的示數(shù)指到某兩個恰當?shù)闹,記下此時電阻箱的阻值R1、R2及對應(yīng)的電流I1、I2
B.根據(jù)以上的數(shù)據(jù)及
閉合電路歐姆
閉合電路歐姆
定律,建立方程組,即可求出電源的電動勢E與內(nèi)阻r.該方程組的表達式是:
E=I1(R1+RA+r)
E=I1(R1+RA+r)
、
E=I2(R2+RA+r)
E=I2(R2+RA+r)

②現(xiàn)在手頭只有一個電流表,只知其內(nèi)阻很小,卻不知具體阻值.為了測出該電流表的內(nèi)阻,她們找來了如圖乙所示兩節(jié)干電池等實驗器材.請你用筆畫線將圖中的實物連接成能測出電流表內(nèi)阻的電路.注意滑動變阻器串連接入電路起限流作用,開關(guān)閉合前其阻值應(yīng)
最大
最大

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解

精英家教網(wǎng)(1)如圖1是用游標卡尺(游標尺上有50個等分刻度)測定某導體的長度、用螺旋測微器測量其厚度時的示數(shù),則長度示數(shù)為
 
cm,厚度示數(shù)為
 
mm.某同學將此導體接入電路中,用伏安法測量其電阻,所用電壓表的內(nèi)阻約為20kΩ,電流表的內(nèi)阻約為10Ω,滑動變阻器的電阻約為20Ω,用蓄電池做電源,選擇能盡量減小實驗誤差的電路進行實驗,讀得的各組數(shù)據(jù)用實心圓點標于坐標圖上,如圖2所示,則:
①根據(jù)各點表示的數(shù)據(jù)畫出I-U關(guān)系圖線;
②根據(jù)I-U圖2線求出該電阻阻值約為
 
Ω(保留兩位有效數(shù)字);
③該同學在方框中畫出了實驗時采用的電路圖的一部分,請結(jié)合I-U圖線中的數(shù)據(jù)將電路圖3補充完整,并用筆畫線代替導線,將實物連接成實驗電路圖4.
(2)某研究小組為測量一個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(zhì)量為0.4kg;
②將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖1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在水平地面上加速運動,達到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)在整個過程中小車與紙帶所受的阻力恒定).在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖2所示(已知紙帶左端與小車相連).
請分析紙帶上記錄的數(shù)據(jù),回答下列問題:
精英家教網(wǎng)
電動小車運動的最大速度的平均值為
 
m/s;
電動小車關(guān)閉電源后加速度的平均值為
 
m/s2;
電動小車的額定功率值為
 
W.(注意:以上結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:2013-2014學年江西省高三上第一次段考物理試卷(解析版) 題型:計算題

某研究小組為測量一個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(zhì)量為0.4kg;

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(guān)閉小車電源,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器(設(shè)小車在整個過程中小車與紙帶所受的阻力恒定)。在上述過程中,打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖所示(已知紙帶左端與小車相連)請分析紙帶數(shù)據(jù),回答下列問題:

(1)電動小車運動的最大速度為_______ m/s

(2)電動小車關(guān)閉電源后加速度大小為         m/s2

(3)電動小車的額定功率為              W。

 

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