题文
已知电动玩具小车在水平面上运动过程所受阻力与速度成正比。接通电源后小车的电动机以额定功率运转。为测定该电动机的额定功率,首先用弹簧秤以1.5N的水平恒力,拉动小车沿水平面运动,小车尾部夹有纸带,运动过程中打点计时器打出的部分纸带如右上图所示;然后换掉纸带,接通小车的电动机,电动机以额定功率工作,让小车仍在该水平面上运动,打点计时器打出的部分纸带如右下图所示。(两图中每相邻两个计数点之间都还有打点计时器打下的4个点未画出,电源频率为50Hz。相邻计数点间的距离已标在图上,单位mm。)由以上两步操作可知:小车所受阻力大小与速度大小的比例系数为 __ ;小车上电动机的额定功率为 。
题型:未知 难度:其他题型
答案
5N?s/m 0.45W。
解析
分析:(1)根据上面一条纸带可以求出小车在弹簧秤作用下做匀速运动的速度,且此时f=F弹,再根据f=kv即可求出小车所受阻力大小与速度大小的比例系数;
(2)根据下面一条纸带可以求出小车在额定功率下做匀速运动的速度,此时牵引力F=f,根据P=Fv即可求得额定功率.
解:由上面一条纸带可知,小车做匀速运动时,0.1s时间内的位移为0.04m,则v1=
=
m/s=0.4m/s
小车做匀速运动,受力平衡,所以f=F弹=2N
又因为玩具小车在水平面上运动过程所受阻力与速度成正比,即f=kv1
k=
=
=5Ns/m
由下面一条纸带可知,小车做匀速运动时,0.1s时间内的位移为0.03m,则v2=
=
m/s=0.3m/s
此时做匀速运动,受力平衡,所以牵引力F=f,则
P=Fv=kv22=5×0.3×0.3W=0.45W
故答案为:5Ns/m;0.45W
考点
据考高分专家说,试题“已知电动玩具小车在水平面上运动过程所受阻.....”主要考查你对 [实验:探究弹力与弹簧伸长的关系 ]考点的理解。
实验:探究弹力与弹簧伸长的关系
探究弹力与弹簧伸长的关系:
实验目的:
1、探究弹力与弹簧的伸长量的定量关系。
2、学会利用图象研究两个物理量之间的关系的方法。
实验原理:
1、如图所示,弹簧在下端悬挂钩码时会伸长,平衡时弹簧产生的弹力与重力大小相等。 
2、用刻度尺测出弹簧在不同的钩码拉力下的伸长量x,建立坐标系,以纵坐标表示弹力大小F,以横坐标表示弹簧的伸长量x,在坐标系中描出实验所测得的各组(x,F)对应的点,用平滑的曲线连接起来,根据实验所得的图线,就可探知弹力大小与伸长量间的关系。
实验器材:
轻质弹簧(一根),钩码(一盒),刻度尺,铁架台,重垂线,坐标纸,三角板。
实验步骤:
1、如图所示,将铁架台放于桌面上(固定好),将弹簧的一端固定于铁架台的横梁上,在挨近弹簧处将刻度尺(最小分度为mm)固定于铁架台上,并用检查刻度尺是否竖直; 
2、记下弹簧下端不挂钩码时所对应的刻度L0;
3、在弹簧下端挂上一个钩码,待钩码静止后,记下弹簧下端所对应的刻度Ll;
4、用上面方法,记下弹簧下端挂2个、3个、4个 ……钩码时,弹簧下端所对应的刻度L2、L3、L4……,并将所得数据记录在表格中;
5、用xn=Ln-L0计算出弹簧挂1个、2个、3个……钩码时弹簧的伸长量,并根据当地重力加速度值g,计算出所挂钩码的总重力,这个总重力就等于弹簧弹力的大小,将所得数据填入表格。 
数据处理:
1、建立坐标系,标明横轴和纵轴所表示的物理量及单位;
2、标度:标度要适当,让所得到的图线布满整个坐标系;
3、描点:描点时要留下痕迹;
4、连线:让尽可能多的点落在同一直线上,让其余的点落在直线的两侧,误差较大的点舍弃;
5、根据图象做出结论。


