◎ 题目

为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某学习小组用天平测出小车质量为0.5kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量（如图所示）．主要实验步骤有： A．给小车尾部系一条长纸带并让纸带穿过打点计时器； B．接通打点计时器电源（电源频率50Hz），使小车以额定功率沿水平地面直线加速到最大速度，继续运行一段时间后关闭小车发动机，使其沿地面直线向前滑行直至停止； C．学习小组分析后选择了认为符合要求的一段纸带，从某点开始每5个连续点标为一个记数点，并将表示每两个相邻记数点间距离的字母和测量数据在纸带上做了记录．（所有结果均保留2位有效数字） ①相邻两记数点间的时间间隔T=______s，由纸带知遥控汽车的最大速度为v=______m/s； ②实验小组在计算关闭发动机后的遥控汽车滑行过程的加速度时，选择了纸带上后5段数据，经过分析又舍掉了一段不合理数据．请你判断哪段数据不合理______（用字母表示），舍掉了不合理数据后加速度的计算表达式为a=______（请用时间间隔T及纸带上表示记数点间距离的字母表示），计算出的加速度大小为______m/s2； ③遥控汽车滑行过程的阻力大小为f=______N，其额定功率P=______W．

◎ 答案

（1）①打点计时器电源频率是50Hz，每隔0.02s打一次点．因从某点开始每5个连续点标为一个记数点，故相邻两记数点间的时间间隔T=5×0.02s=0.1s． 由图看出，汽车在1、2两点间的位移最大，速度最大，所以最大速度为： vm= S1 t = 20.10×10-2 0.1 m/s=2.01m/s ②由△S=aT2知，S6-S5=18.70cm-19.50cm=-0.8cm，S7-S6=16.80cm-18.70cm=-1.9cm，S8-S7=14.80cm-16.80cm=-2.0cm，S9-S8=12.70cm-14.80cm=-2.1cm，可知数据S5不合理，应舍去． 由S9-S7=2a1T2，S8-S6=2a2T2，a= a1+a2 2 ，得 加速度表达式为：a= (S8+S9)-(S6+S7) 4T2 ，代入数据得加速度大小为：a=2.00m/s2． ③由牛顿第二定律有，遥控汽车滑行过程的阻力大小为：f=ma=0.5×2.00N=1.00N． 汽车速度最大时，功率达到额定值，其额定功率 P=Fvm=fvm=1.00×2.01W=2.01W． 故答案为：①0.1，2.01；②S5， (S8+S9)-(S6+S7) 4T2 ；2.00； ③1.00，2.01．

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析，试题“为了测量玩具遥控汽车的额定功率，某学习小组用天平测出小车质量为0.5kg，小车的最大速度由打点计时器打出的纸带来测量（如图所示）．主要实验步骤有：A．给小车尾部系一条长纸带…”主要考查了你对  【实验：探究功与速度变化的关系】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。