题目内容

6．“欢度国庆”群众游行队伍中的国徽彩车是一辆电动车，充一次电可以走一百多公里．假设这辆电动彩车总质量为6.75×103kg，当它以2m/s的速度匀速通过天安门前时，驱动电机的输入电流为10A，电压为300V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的0.02倍．g取10m/s2，不计摩擦，只考虑驱动电机的内阻发热损耗能量，求：
（1）驱动电机的输入功率和牵引汽车前进的机械功率；
（2）驱动电机的内阻和效率．

分析 解出阻力，驱动力等于阻力，再解出速度，根据P=Fv，求解驱动力的功率，即电机的输出功率；先解出输入电功率，再根据P热=P入-P出解出热功率，根据P热=I2R计算电机的电阻；根据η=$\frac{P_出}{p_入}$计算驱动电机的机械效率．

解答 解：（1）驱动电机的输入功率 P入=U I=300×10W=3000W，
彩车匀速行驶的速度 V=2m/s，
彩车的牵引力F牵=f阻=Kmg=0.02×6.75×103×10N=1350 N，
彩车的机械功率 P机=F V=1350×2W=2700 W，
（2）电机内阻的发热功率 P热=P入-P机=3000-2700W=300 W，
又 P热=I2 r，
所以 r=$\frac{P_热}{I^2}=\frac{300}{{1{0^2}}}Ω$=3Ω，
机械效率η=$\frac{P_机}{P_入}$×100%=90%；
答：（1）驱动电机的输入功率3000W，电动彩车通过天安门前时牵引汽车前进的机械功率2700W；
（2）驱动电机的内阻为3Ω，机械效率90%．

点评 本题要知道电动机是非纯电阻原件，此时欧姆定律不在适用，根据能量关系P热=P入-P出，分析解决问题．

练习册系列答案
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10．两物体甲和乙受到大小相同的方向相反的力F作用，它们在0～0.4s时间内的v-t图象如图所示．求：
（1）物体甲与乙的质量之比；
（2）图中时间t1；
（3）如果甲、乙两物体从同一地点出发并同向运动，在t1时刻，两物体的距离是多少？
11．在“探究求合力的方法”的实验中，某同学用两个力F1、F2共同作用，橡皮条伸长为AO，如图所示，接下来，撤去F1、F2，改用一个力作用在橡皮条上，使这一个力产生的效果与F1、F2共同作用产生的效果相同，则这一个力应当（　　）
A．沿F1、F2的角平分线方向拉伸橡皮条
B．将橡皮条拉伸至O点
C．大小等于$\sqrt{{F}_{1}^{2}+{F}_{2}^{2}}$
D．大小等于F1、F2的大小之和
14．如图所示，质量为0.7kg的物体A放在倾角为37°的斜面上，未施加其他力时物体恰好沿斜面匀速下滑．（已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求物体与斜面间的动摩擦因数．
（2）若对A施加一个水平向右的推力F，刚好可使A物体沿斜面向上做匀速直线运动，求水平推力F的大小？
（3）若对A施加一个水平向右的推力F，使得A物体静止在斜面上，求满足条件的F的取值范围？（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
1．如图，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m=2kg、M=4kg，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f且f=30N．若木块不相对夹子滑动，重力加速度g取10m/s2．力F的最大值是（　　）
A．90NB．180NC．30ND．60N
11．在“探究弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中．
（1）李强同学选了甲、乙两根规格不同的弹簧进行测试，根据测得的数据绘出如图所示的图象，从图象上看，该同学没能完全按实验要求做，使图象上端成为曲线，图象上端成为曲线是因为弹力已经超过了弹簧的弹性限度．若要制作一个精确度较高的弹簧秤，应选弹簧甲（填“甲”或“乙”）．
（2）以下是王明同学准备完成的实验步骤，请你帮他按操作的先后顺序，用字母排列出来是：CBDAEF．
A．以弹簧伸长量为横坐标，以弹力为纵坐标，描出各组数据（x，F）对应的点，并用平滑的曲线连接起来
B．记下弹簧不挂钩码时，其下端在刻度尺上的刻度L0
C．将铁架台固定于桌子上，并将弹簧的一端系于横梁上，在弹簧附近竖直固定一刻度尺
D．依次在弹簧下端挂上1个、2个、3个、4个…钩码，在钩码静止时，记下弹簧下端所对应的刻度并记录在表格内，然后取下钩码
E．以弹簧伸长量为自变量，写出弹力与弹簧伸长量的关系式
F．解释函数表达式中常数的物理意义．
18．“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日在酒泉卫星发射中心成功发射．长征FT2运载火箭搭载天宫二号历经585秒进入距地面393千米高度的预定轨道．“天宫二号”主要开展地球观测和空间地球系统科学、空间应用新技术、空间技术和航天医学等领域的应用和试验，包括释放伴飞小卫星，完成货运飞船与“天宫二号”的对接等．关于“天宫二号”的下列说法正确的是（　　）
A．“天宫二号”与“神州十一号”载入飞船在距地面393千米的轨道交会对接，则对接前，“神州十一号”可从更高轨道上通过降低高度来增大速度实现对接
B．“天宫二号”将释放伴飞小卫星，测量相关航天数据，若已知地球半径，仅通过测量“天宫二号”的飞行周期不能求出地球的平均密度
C．“天宫二号”承载更多的空间科学任务，故其质量达到8.6吨，但是在“天宫二号”中通过测量绕地飞行的角速度或者线速度无法求出其本身的质量
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15．下列有关物理学史的说法中，正确的是（　　）
A．元电荷e的数值最早是由物理学家库仑测得
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16．如图所示，叠放在一起的A、B两物体放置在光滑水平地面上，A、B之间的水平接触面是粗糙的，细线一端固定在A物体上，另一端固定于N点，水平恒力F始终不变，A、B两物体均处于静止状态，若将细线的固定点由N点缓慢下移至M点（绳长可变），A、B两物体仍处于静止状态，则（　　）
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C．A物体所受摩擦力将增大D．水平地面所受压力将减小

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