Question

如图7-2-9所示为测定电动机输出功率的装置，在电动机的转轴上有一半径r=0.2 m的转轮，在转轮上套有一条皮带，皮带一端挂一重力G=50 N的物体，皮带的另一端挂一个弹簧秤.当电动机以ω=100π rad/s的角速度转动时，弹簧秤的示数为F=85.0 N，弹簧秤自重不计，则电动机的输出功率为多少瓦？

图7-2-9

Answer 1

2 198 W

解析:

电动机通电，转轴对转轮施加一牵引力F_牵，使转轮转动起来，如下图，而转动的转轮与皮带相对滑动产生了一对滑动摩擦力F_f、F_f′.

对皮带：F=F_f+G

对转轮：F_牵=F_f′

所以P=F_牵v=F_f′v=(F-G)·ω·r=(85-50)×100π×0.2 W=700π W≈2 198 W.