Question

某興趣小組研究一遙控電動(dòng)小車，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
①用天平測出電動(dòng)小車的質(zhì)量為0.4kg，
②將電動(dòng)小車、紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器按如圖甲所示安裝；
③接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（其打點(diǎn)周期為0.02s）；
④使電動(dòng)小車以額定功率加速運(yùn)動(dòng)，達(dá)到最大速度一段時(shí)間后關(guān)閉小車電源，待小車靜止時(shí)再關(guān)閉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（設(shè)小車在整個(gè)過程中小車所受的阻力恒定）．
在上述過程中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上所打的部分點(diǎn)跡如用乙所示．

請你分析紙帶數(shù)據(jù)，回容下列問題：
（1）該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)的最大速度為______m/s；
（2）該電動(dòng)小車運(yùn)動(dòng)中所受到的阻力為______N；
（3）該電動(dòng)小車的額定功率為______W．

Answer 1

解：（1）根據(jù)紙帶可知，當(dāng)所打的點(diǎn)點(diǎn)距均勻時(shí)，表示物體勻速運(yùn)動(dòng)，此時(shí)速度最大，故有：
v_m==1.5m/s
（2）從右端開始取六段位移，
根據(jù)逐差法有：a==
其中T=0.04s，代入數(shù)據(jù)解得：a=2.0m/s²，方向與運(yùn)動(dòng)方向相反．
根據(jù)牛頓第二定律有：f=ma，將m=0.4kg代人得：f=0.80N．
（3）當(dāng)汽車達(dá)到額定功率，勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)=f，P=Fv=fv_m，
代人數(shù)據(jù)解得P=1.20W
故答案為：（1）1.5
（2）0.80
（3）1.20
分析：（1）最后勻速的速度便是小車以額定功率運(yùn)動(dòng)的最大速度，由此根據(jù)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(yùn)動(dòng)，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．
（3）小車在摩擦力力作用下減速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可求出摩擦力的大�。�
當(dāng)小車達(dá)到額定功率時(shí)有：P=Fv=fv_m，據(jù)此可求出額定功率大小．
點(diǎn)評：本題考查了功、功率問題在實(shí)際中應(yīng)用，要理解機(jī)車的兩種啟動(dòng)方式，正確分析啟動(dòng)過程中速度、加速度、功率等的變化情況．