题目内容
【题目】如图所示为直流电动机提升重物装置,电动机的内阻一定,闭合开关K,当把它接入电压为U1=0.2V的电路时,电动机不转,测得此时流过电动机的电流是I1=0.4A；当把电动机接入电压为U2=4.0V的电路中,电动机下常工作且电动机匀速提升重物,工作电流是I2=1.0A,求:
(1)电动机线圈的电阻r；
(2)当U2=4.0V电动机正常工作时的输出功率及电动机的效率；
(3)如果重物质量m=1.0kg,当U2=4.0V时电动机提升重物的速度大小是多少?(g取
)
【答案】（1）0.5Ω（2）3.5W 87.5%（3）0.35m/s
【解析】
（1）电动机不转时，此时电动机为纯电阻元件，则：
（2）电动机正常工作时消耗的功率为：
P=U2I2=4.0×1.0W=4.0W
电动机正常工作时线圈电阻损耗的功率为：
P热=I22r=1.02×0.5W=0.5W
电动机正常工作时输出功率为：
P出=P-P热=4.0-0.5W=3.5W
电动机正常工作时效率为：
（3）匀速提升时，拉力等于重力，即：
F=mg=1×10N=10N
由电动机的输出功率P出=Fv可得提升重物的速度为：
【题目】（6分）某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。
完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；
（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg;
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
m（kg） | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |
（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2 ，计算结果保留2位有效数字）
