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
题型：不详难度：来源：
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
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 |
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 |
加速度表达式为：a=
| (S8+S9)-(S6+S7) |
| 4T2 |
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 |
举一反三
（1）实验时为了保证滑块（质量为M）受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，实验时首先要做的步骤是______，另外沙和沙桶的总质量m应满足的实验条件是______．
（2）在（1）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1＜v2）．则对滑块，本实验最终要验证的数学表达式为______（用题中的字母表示）．
（3）由于实验原理上的原因，上述数学表达式只能是近似成立，那么，此试验中真正成立的等式为______（仍用上述题中的字母表示）．
（1）除了图甲中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和______（填“交流”或“直流”）电源；
（2）实验中平衡摩擦力后，让小车在橡皮筋作用下运动，下列说法中正确的是______
A．当小车速度刚达最大时，橡皮筋处于原长状态
B．当小车速度刚达最大时，橡皮筋仍处于伸长状态
C．小车先作匀加速直线运动，后作匀减速直线运动
D．小车先作加速直线运动，后作匀速直线运动
（3）在正确操作的情况下，打在纸带上的点，并不都是均匀的，为了测量小车获得的速度，应选用纸带的______部分进行测量（填“FH”或“HK”）．
（1）某同学的实验设计方案如图甲所示，该实验用钩码的重力表示小车受到的合外力，实验时在安装正确、操作规范的前提下（已平衡摩擦力）还需要满足的条件：______
（2）实验中，除位移、速度外，还要测出的物理量有：______
（3）在上述实验中，打点计时器使用的交流电频率为50Hz．某同学打出的一段纸带如图乙所示，则小车匀速运动时的速度大小为______m/s．（计算结果保留3位有效数字）
| v |
他们的实验装置如图甲所示，PQ为一块倾斜放置的木板，在Q处固定一个速度传感器，每次实验物体都从不同位置处由静止释放．
（1）实验中是否需要测出木板与水平面的夹角？______．
（2）同学们设计了以下表格来记录实验数据．其中L1、L2、L3、L4…，代表物体分别从不同高度处无初速释放时初始位置到速度传感器的距离，v1、v2、v3、v4…，表示物体每次通过Q点的速度．
