解题思路:(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)根据牛顿第二定律求出阻力;(4)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. 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.
(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]=[0.06/2×0.02]=1.50m/s
(2)从右端开始取六段位移,各段分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6,
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:x4-x1=3a1T2
x5-x2=3a2T2
x6-x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度,我们对三个加速度取平均值,得:
a=[1/3](a1+a2+a3)
解得:a=
(0.0471+0.0525+0.0578)−(0.0312+0.0367+0.0420)
9×(0.04)2m/s2=3.30m/s2
(3)根据牛顿第二定律有:f=ma,将m=0.4kg代入得:
f=0.4×3.30=1.32 N.
(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=1.32×1.5=1.98 W
故答案为:(1)1.50
(2)3.30
(3)1.32
(4)1.98
点评:
本题考点: 测定匀变速直线运动的加速度.
考点点评: 本题考查了功、功率问题在实际中应用,要理解机车的两种启动方式,正确分析启动过程中速度、加速度、功率等的变化情况.