Question

一实验小组为了测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验：
①用天平测出电动遥控车的质量为0.4kg
②将电动小车、纸带和打点计时器按下图甲安装
③接通打点计时器
④使电动小车以额定功率运动，待到达最大速度再运动一段时间后，关闭小车电源，待小车静止再断开打点计时器电源，设小车在整个运动过程中受到的阻力恒定，交流电源频率为50Hz，实验得到的纸带如图乙所示．
请根据纸带分析：
（1）小车以额定功率运动的最大速度大小为______m/s．
（2）关闭小车电源后，小车加速度大小为______m/s²．
（3）小车受到的阻力大小为______N．
（4）该电动小车的额定功率大小为______W．

Answer

（1）最后匀速的速度便是小车以额定功率运动的最大速度，由此根据纸带可求出小车最大速度．
（2）利用逐差法可求出小车的加速度大小．
（3）小车在摩擦力力作用下减速运动，根据牛顿第二定律可求出摩擦力的大小．
（4）当小车达到额定功率时有：P=Fv=fvm，据此可求出额定功率大小．
【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：

故答案为：3.00．
（2）从右端开始取四段位移，分别为x1=4.40cm，x2=4.71cm，x3=5.04cm，x4=5.35cm
根据逐差法有：

其中T=0.02s，代入数据解得：a=8.11m/s2，方向与运动方向相反．
故答案为：8.11．
（3）根据牛顿第二定律有：f=ma，将m=0.4kg代人得：f=3.24N．
故答案为：3.24．
（4）当汽车达到额定功率，匀速运动时，F=f，P=Fv=fvm，代人数据解得P=9.72W．
故答案为：9.72（9.73同样给分）．