题目内容
【题目】如图所示是利用电动机提升重物的示意图,其中D是直流电动机。P是一个质量为m的重物,它用细绳绕在电动机的轴上,闭合开关S,重物P以速度v匀速上升,这时电流表和电压表的示数分别是I=5A和U=220V,重物P匀速上升的速度v =0.4m/s,重物的质量m=50kg,g取10m/s2。求:
(1)电动机消耗的电功率P电;
(2)绳对重物做功的机械功率P机;
(3)电动机线圈的电阻R。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】【试题分析】(1)已知电动机两端的电压和通过的电流,根据P=UI求出电动机的耗电功率,根据P出=mgv求出机械功率;(2)由机械部分的机械效率可求出电动机输出功率,根据电动机消耗的功率与输出功率之差,即为线圈电阻发热功率,再由P=I2R求出电动机线圈的电阻.
(1)根据电功率关系式有:
代入数据得:
(2)由于物体匀速上升,有:
①
②
联立①②,代入数据得:
(3)根据功能关系有: ③
④
联解③④,代入数据得:R=36Ω
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