题目内容
12．
中国自主研制的月球车一玉兔从登上月球后就靠其顶部的太阳能电池板为其内部供暖系统和电动机提供能源，其供电原理如图，
为一线圈电阻r=0.4Ω的电动机，定值电阻R=24Ω，电池电动势E=40V，当开关S断开时，理想电流表的示数I1=1.6A；当开关S闭合时．电流表的示数I2=4.0A．求：（1）电源的内阻；
（2）开关S闭合时电动机的输出功率；
（3）如果开关S闭合时月球车恰能以0.2m/s的速度在月球表面匀速运动，它所受的阻力的大小．
分析 （1）当S断开时，根据闭合电路欧姆定律求解电源的内阻．
（2）当开关S闭合时，已知电流表的示数，求出路端电压，由欧姆定律求出通过R的电流，得到通过电动机的电流，电动机的输出功率等于电功率与内部消耗的热功率之差，电源的输出功率为P=UI；
（3）根据力功率表达式P=Fv，结合车在月球表面匀速运动，则有阻力等于牵引力，从而求得阻力．
解答 解：（1）当S断开时E=I1（R+r），
代入数据得r=1Ω．
（2）设开关S闭合时，路端电压为U2，U2=E-I2r=36 V
流过R的电流IR=$\frac{{U}^{2}}{R}$=1.5 A
流过电动机的电流IM=I2-IR=2.5 A
电动机输出的机械功率P出=U2IM-IM2r
rM=87.5 W．
（3）根据力的功率表达式，P=Fv，
从而求得电动机的牵引力，F=$\frac{P}{v}$=$\frac{87.5}{0.2}$=437.5N
因此车能做匀速直线运动，则有阻力等于牵引力，
那么阻力大小f=437.5N
答：（1）电源内阻r为1Ω；
（2）开关S闭合时电动机输出的机械功率为87.5 W；
（3）它所受的阻力的大小437.5N．
点评 对于电动机电路，正常工作时是非电阻电路，根据能量守恒求解其输出功率，要区分电动机的输出功率与效率的不同，不能混淆，最后注意P=Fv公式中F是牵引力．
练习册系列答案
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2．有三个大小分别为5N、6N和8N的共点力，它们的合力最大值和最小值分别为（ ）
| A． | 9N和0N | B． | 9N和3N? | C． | 19N和0N | D． | 19N和3N? |
如图所示，质量为m=4kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.3，现用与水平方向成θ=37°的力F拉物体，使物体在水平地面上匀速运动，求：
20．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台上静止下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（ ）
| A． | 蹦极过程中，运动员和地球组成的系统机械能守恒 | |
| B． | 蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员的重力势能和弹性绳的弹性势能的和先减小再增大 | |
| C． | 蹦极绳张紧后的下落过程中，重力做功等于重力势能的减少量，且重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关 | |
| D． | 运动员到达最低点前，先加速后减速，在最低时速度为零，加速度为最大，且a＞g |
在“研究两个共点力合成“的实验中得到如图所示的合力F与两个分力的夹角的关系图．问：
2．
如图所示，“观察阴极射线在磁场中的偏转”实验中，当条形磁铁一端从后方垂直屏幕靠近阴极射线管，图中从左向右运动的电子向上偏转，对该实验，下列说法正确的是（ ）
如图所示，“观察阴极射线在磁场中的偏转”实验中，当条形磁铁一端从后方垂直屏幕靠近阴极射线管，图中从左向右运动的电子向上偏转，对该实验，下列说法正确的是（ ）| A． | 条形磁体的N极靠近阴极射线管，阴极射线受到洛伦兹力向上 | |
| B． | 条形磁体的N极靠近阴极射线管，阴极射线受到洛伦兹力向下 | |
| C． | 条形磁体的S极靠近阴极射线管，阴极射线受到洛伦兹力向下 | |
| D． | 条形磁体的S极靠近阴极射线管，阴极射线受到洛伦兹力向上 |
3．
在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用U、I、U1、U2表示，下列判断正确的是（（ ）
在如图所示的电路中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P向下滑动时，三个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用U、I、U1、U2表示，下列判断正确的是（（ ）| A． | I减小，U1增大 | |
| B． | I减小，U2增大 | |
| C． | 电压表 的示数变化量与电流表 示数变化量之比的绝对值不变 | |
| D． | 电压表 示数的变化量与电流表示数变化量之比的绝对值变大 |