已知電動玩具小車在水平面上運動過程所受阻力與速度成正比。接通電源后小車的電動機以額定功率運轉(zhuǎn)。為測定該電動機的額定功率,首先用彈簧秤以1.5N的水平恒力,拉動小車沿水平面運動,小車尾部夾有紙帶,運動過程中打點計時器打出的部分紙帶如右上圖所示;然后換掉紙帶,接通小車的電動機,電動機以額定功率工作,讓小車仍在該水平面上運動,打點計時器打出的部分紙帶如右下圖所示。(兩圖中每相鄰兩個計數(shù)點之間都還有打點計時器打下的4個點未畫出,電源頻率為50Hz。相鄰計數(shù)點間的距離已標在圖上,單位mm。)由以上兩步操作可知:小車所受阻力大小與速度大小的比例系數(shù)為  __ ;小車上電動機的額定功率為     。
5N?s/m     0.45W。

分析:(1)根據(jù)上面一條紙帶可以求出小車在彈簧秤作用下做勻速運動的速度,且此時f=F,再根據(jù)f=kv即可求出小車所受阻力大小與速度大小的比例系數(shù);
(2)根據(jù)下面一條紙帶可以求出小車在額定功率下做勻速運動的速度,此時牽引力F=f,根據(jù)P=Fv即可求得額定功率.
解:由上面一條紙帶可知,小車做勻速運動時,0.1s時間內(nèi)的位移為0.04m,則v1==m/s=0.4m/s
小車做勻速運動,受力平衡,所以f=F=2N
又因為玩具小車在水平面上運動過程所受阻力與速度成正比,即f=kv1
k===5Ns/m
由下面一條紙帶可知,小車做勻速運動時,0.1s時間內(nèi)的位移為0.03m,則v2==m/s=0.3m/s
此時做勻速運動,受力平衡,所以牽引力F=f,則
P=Fv=kv22=5×0.3×0.3W=0.45W
故答案為:5Ns/m;0.45W
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一名同學在用下圖甲所示的裝置做“研究勻變速直線運動”的實驗中,打點計時器所用交變電流的頻率為50Hz,下圖乙是某次實驗時得到的紙帶,圖中AB、CD、E是紙帶上五個計數(shù)點,則                         (    )
A.打C點時小車的速度大小為2.1m/s
B.打D點時小車的速度大小為4.6m/s
C.小車的加速度大小為3.9m/s2
D.小車的加速度大小為12m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在《驗證力的平行四邊形定則》的實驗中,使b彈簧秤按圖示
位置開始順時針緩慢轉(zhuǎn)動,在這過程中保持O點位置不變和a
彈簧秤的拉伸方向不變,b在整個過程中關于a、b彈簧秤的讀
數(shù)變化是          
A.a(chǎn)增大,b減小
B.a(chǎn)減小,b增大
C.a(chǎn)減小,b先增大后減小
D.a(chǎn)減小,b先減小后增大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

三位同學用不同的器材分別進行如下實驗:
小題1:甲同學利用現(xiàn)代信息技術進行DIS實驗。如圖所示為用DIS測變速直線運動的瞬時速度的裝置圖,圖中①所示的器材為________
A.位移傳感器B.速度傳感器
C.運動傳感器D.光電門傳感器
小題2:乙同學利用打點計時器在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律時,得到一條如下圖所示的紙帶。該同學從某點O開始,在紙帶上每隔4個點連續(xù)取了7個計數(shù)點(圖中相鄰兩個計數(shù)點間的4個點沒有畫出)。已知交流電頻率50Hz,根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)可得:打點計時器在打下A點時的速度vA=______m/s,紙帶運動的加速度大小為____________m/s2。(結果均保留兩位有效數(shù)字)

小題3:丙同學用數(shù)碼攝像機對平拋運動進行研究,他拍攝并記錄了拋物線軌跡的一部分,如圖所示。O點不是拋出點,x軸沿水平方向,由圖中所給的數(shù)據(jù)可求出平拋物體的初速度是       m/s 。(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題


小題1:某同學做《共點的兩個力的合成》實驗,操作完成后得到的實驗記錄如圖所示,其中A為固定橡皮條的固定點,O為橡皮條與細繩的結點,圖中_______是F1、F2合力的理論值,_______是合力的實驗值,需要進行比較F′ 和F,通過本實驗,可以得出結論:在誤差允許的范圍內(nèi), ____________________________是正確的。試分析誤差差生的原因(至少寫出兩條)               。

小題2:在上述實驗中所說的合力與兩個分力具有相同的效果,是指下列說法中的(  )
A.彈簧秤的彈簧被拉長B.固定橡皮條的圖釘受拉力產(chǎn)生形變
C.細線套受拉力產(chǎn)生形變D.使橡皮條在某一方向上的伸長量相等

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示是一個實驗裝置,A是傾角一定的光滑斜面,B為板上垂懸著條形布簾的阻擋裝置。當小球自斜面下落處由靜止起開始下滑且抵達水平面時,就立即遇到條形布簾的阻擋,它經(jīng)過一定的位移x后停止運動,F(xiàn)執(zhí)行如下操作并測得表一、表二的相關數(shù)據(jù)。(假設小球到達斜面底端與水平面碰撞時無能量損失)
a)先保持小球下滑的高度h不變采用大小相同質(zhì)量不等的小球作實驗,并測得表一所示的數(shù)據(jù)。
b)保持小球質(zhì)量不變,在不同高度處釋放同一個小球,并測得表二所示的數(shù)據(jù)。
小題1:根據(jù)表中數(shù)據(jù),試寫出mxhx的關系式:          、            
小題2:根據(jù)有關原理,推導出小球所受阻力的表達式:                        。
小題3:若在(b)中小球的質(zhì)量m=0.20kg,則布簾對小球的平均阻力大小為f      N

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在驗證機械能守恒定律實驗時:
小題1:關于本實驗的敘述中,正確的有(     )
A.打點計時器安裝時要使兩限孔位于同一豎直線上并安裝穩(wěn)定,以減少紙帶下落過程中的阻力
B.需用天平測出重錘的質(zhì)量
C.打點計時器用四節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組作為電源
D.用手托著重錘,先閉合打點計時器的電源開關,然后釋放重錘
E、打出的紙帶中,只要點跡清晰,就可以運用公式,來驗證機械   能是否守恒
F、驗證機械能是否守恒必須先確定重力勢能的參考平面
小題2:驗證機械能是否守恒時,實驗中計算某一點的速度,甲同學用v = gt來計算,乙同學用來計算。其中_______同學的計算方法更符合實驗要求。重力加速度g的數(shù)值,甲同學用9.8m/s2代入,乙同學用通過對紙帶分析計算出重錘下落的實際加速度代入,丙同學用當?shù)氐膶嶋H重力加速度代入,其中_____同學的做法是正確的。
小題3:甲同學實驗計算結果時發(fā)現(xiàn)重物重力勢能的減少量ΔEp略大于動能的增加量ΔEk,,乙同學發(fā)現(xiàn)ΔEp<ΔEk,實驗過程中肯定存在錯誤的是______同學。
本實驗中引起誤差的主要原因是______________________________________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某同學做平拋實驗時,只在紙上記下重垂線y方向,未在紙上記下斜槽末端位置,并只描出如圖所示的一段平拋運動曲線,現(xiàn)在曲線上取A、B兩點,用刻度尺分別量出到y(tǒng)的距離,AA'=x1,BB'=x2,以及AB的豎直距離h,從而求出小球被拋出時的初速度v0為                      。                                                            
A.                 B.            
C.                        D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

某同學用如圖甲所示的滴水法測量一小車在斜面上運動時的加速度。實驗過程如下:在斜面上鋪上帶有刻度的紙帶,用圖釘釘住;把滴水計時器固定在小車的末端,在小車上固定一平衡物;調(diào)節(jié)滴水計時器的滴水速度,使其每1s滴一滴(以滴水計時器內(nèi)盛滿水為準);在斜面頂端放置一淺盤,把小車放在斜面頂端,把調(diào)好的滴水計時器盛滿水,使水滴能滴入淺盤內(nèi);隨即在撤去淺盤的同時放開小車,于是水滴在紙帶上留下標志小車運動規(guī)律的點跡,如圖乙所示;小車到達斜面底端時立即將小車移開。由于某種原因,其中位置4處被污損。

小題1:滴水計時器的原理與課本上介紹的       原理類似;
小題2:小車的加速度a=   m/s2,由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的瞬時速度v4=   m/s。(結果均保留2位有效數(shù)字)

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