Question

某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：

①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；

②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；

③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；

④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设在整个过程中小车所受的阻力恒定）。

在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。

请你分析纸带数据，回答下列问题：

（1）该电动小车运动的最大速度为 ___________ m/s；

（2）该电动小车被关闭电源后加速度大小为__________m/s²；

（3）该电动小车的额定功率为_______W．（提示:切断电源是在题中所给数据间隔为5.78cm过程中的某一时刻，该过程包含匀速和匀减速两个过程，所以在数据处理中不宜使用该数据）

Answer

1.5 2.0 1.2

【解析】 (1)根据纸带可知，当所打的点点距均匀时，表示物体匀速运动，此时速度最大，故有：

vm=x/t=0.0600m/0.04s=1.5m/s。

(2)从右端开始取六段位移,根据逐差法有：a=△x/t2=（0.0578+0.0535+0.0504−0.0471−0.0440−0.0407）/9T2

其中T=0.04s，

代入数据解得：a=2.0m/s2。

(3)当汽车达到额定功率,匀速运动时,有：F=f， P=Fv=fvm，根据牛顿第二定律有：f=ma，将m=0.4kg代入得：f=0.84N.

代人数据解得：P=1.2W.