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    3．某同学用如图所示的装置来测定一玩具电动机在稳定状态下的输出功率．
    实验器材：玩具电动机、带有两个固定铁夹的铁架台、电磁打点计时器、低压交流电源、重锤、细线、米尺、纸带、复写纸片、天平等．
    实验步骤：
    ①如图1所示，将玩具电动机和电磁打点计时器固定在铁架台上，并与电源接好，把一根细线固定在电动机的转轮上，细线下端连接在重锤上端，将纸带的一端穿过打点计时器的限位孔后，固定在重锤上；
    ②启动玩具电动机带动重锤上升，接通打点计时器电源让其开始打点；
    ③经过一段时间，关闭打点计时器和电动机，取下纸带，进行测量；
    ④用天平测出重锤的质量．

    已知交流电源周期T=0.02s，当地的重力加速度为g=9.8m/s2，某次实验测得重锤的质量为400.0g，得到的纸带的一段如图2所示．试回答下列问题：
    （1）由纸带上打下的点，可以判断该时间内重锤做匀速直线运动；
    （2）由已知量和测得量求得玩具电动机的输出功率P=1.76W；
    （3）你认为玩具电动机的实际输出功率＞计算值（填“＞”、“=”或“＜”），这是因为C．
    A．选用的重锤质量过大
    B．选用的重锤质量过小
    C．空气对重锤有阻力，打点计时器对纸带也有阻力
    D．实验时操作不过细，导致数据测量不准确．

    分析 （1）通过纸带相邻两点间的距离判断重锤的运动情况；
    （2）根据v=$\frac{x}{T}$求得重锤运动的速度，电动机的输出功率等于重锤重力的瞬时功率；
    （3）在运动过程中，由于纸带与打点计时器间存在阻力，空气对重锤存在阻力，故电动机的输出功率还要克服这部分即可判断

    解答 解：（1）通过纸带上的点可知，相邻两点间的距离x=0.009m相等，故重锤做匀变速直线运动；
    （2）重锤运动的速度v=$\frac{x}{T}=\frac{0.009}{0.2}m/s=0.45m/s$
    电动机的输出功率等于重锤重力的瞬时功率，故P=mgv=0.4×9.8×0.45W=1.76W
    （3）重锤在上升过程中，由于空气阻力和纸带与打点计时器间的阻力，使电动机的实际输出功率要大于计算值，故实际功率大于计算值，
    故答案为：（1）匀速直线
    （2）1.76
    （3）＞，C

    点评 本题主要考查了能量守恒，明确在重锤上升过程中电动机的功率转化形式，能通过纸带上的点判断运动

    练习册系列答案
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    （2）乙同学利用单摆测定当地重力加速度，发现单摆静止时摆球重心在球心的正下方．他仍将从悬点到球心的距离当作摆长L，通过改变摆线的长度，测得6组L和对应的周期T，画出L-T2图线，然后在图线，选取A、B两个点，坐标如图2所示．他采用恰当的数据处理方法，则计算重力加速度的表达式应为g=4π2$\frac{{L}_{B}-{L}_{A}}{{T}_{B}^{2}-{T}_{A}^{2}}$．请你判断该同学得到的实验结果与摆球重心就在球心处的情况相比，将相同．（填“偏大”、“偏小”或“相同”）

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    （1）小球做匀速圆周运动的角速度；
    （2）细绳对小球的拉力．

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