Question

在一次物理探究活動中同學們用如圖甲所示的裝置來測定一微型電動機在穩定狀態下的輸出功率。實驗器材：微型電動機帶有兩個固定鐵夾的鐵架臺，電磁打點計時器，低壓交流電源，垂錘，細線，米尺，紙帶，復寫紙，天平等。實驗步驟如下：

①如圖所示，將微型電動機和電磁打點計時器固定在鐵架臺上，并與電源連接。把一根細線固定在電動機的轉輪上，細線下端連接在重錘上端，將紙帶的一端穿過打點計時器的限位孔后，固定在重錘上。
②接通打點計時器的電源，計時器開始打點，同時啟動微型電動機帶動重錘上升。
③經過一段時間，關閉打點計時器和微型電動機，取下紙帶，進行測量。
④用天平測出重錘的質量。
已知交流電源周期T=0.02s，當地的重力加速度g=9.80m/s2，某次實驗測得重錘的質量為0.40kg，得到紙帶的一段如圖乙所示。試回答下列問題：

（1）由紙帶上打下的點，可以判斷重錘做          運動。
（2）由已知量和測得量求得微型電動機的輸出功率P=   。（計算結果保留3位有效數字）
（3）你認為微型電動機的實際輸出功率    （填“大于”或“等于”或“小于”）計算值。原因是             。

Answer 1

：（1）因為各點之間的間距相等，故做的是勻速直線運動．
（2）因勻速直線運動，電動機的動力F=mg=4N，6個間距為L=5.40cm=0.0540m，歷時t=6T=6×0.02=0.12s，因此其速度大小為：
v=="0.45m/s" 所以輸出功率為：P=FV=mgV=1.76W．
（3）由于物塊上升過程中不可避免的要克服阻力做功，即電動機要克服重力和阻力做功，因此實際電動機輸出功率要大于所求功率．