10．電動自行車提供能量的裝置為裝在電池盒內(nèi)的電池組，當它給電動機供電時，電動機將帶動車輪轉(zhuǎn)動．假設有一輛電動自行車，人和車的總質(zhì)量為120kg．當該車在水平地面上以5m/s的速度勻速行駛時，它受到的阻力約等于人和車總重的0.02倍，此時電池組加在電動機兩端的電壓為36V，通過電動機的電流為5A．若連接導線的電阻不計，傳動裝置消耗的能量不計，g取10m/s2．求：
（1）電動機輸出的機械功率； 
（2）電動機線圈的電阻．

分析 （1）電動機輸出的機械功率等于牽引力與速度的乘積．當自行車勻速時，牽引力等于阻力，再可求解．
（2）根據(jù)條件分別列出電動機輸入功率、內(nèi)部的熱功率，根據(jù)能量守恒定律得到這兩個功率與電動機輸出功率的關系，求出電動機的內(nèi)阻．

解答 解：（1）當電動自行車勻速行駛時，牽引力等于阻力，有：
F=F阻=0.02mg，
電動機輸出的機械功率P出=Fv，
代入數(shù)據(jù)解得P出=120W；
（2）電動機的輸入功率P=IU，
電動機內(nèi)部的熱功率Pr=I2r，
由能量守恒定律有IU=P出+I2r，
所以$r=\frac{IU-kmgv}{I^2}$，
代入數(shù)據(jù)解得r=2.4Ω；
答：（1）電動機輸出的機械功率為120W；
（2）電動機線圈的電阻為2.4Ω．

點評 本題是電動機的功率問題，是電學與力學知識的綜合應用，力與電聯(lián)系的橋梁是電動機輸出功率．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

20．馬航客機失聯(lián)后，西安衛(wèi)星測控中心緊急調(diào)動海洋、風云、高分、遙感4個型號近10顆衛(wèi)星，為地面搜救提供技術支持．特別是“高分一號”突破了空間分辨率、多光譜與大覆蓋面積相結(jié)合的大量關鍵技術．如圖為“高分一號”與北斗導航系統(tǒng)兩顆衛(wèi)星在空中某一面內(nèi)運動的示意圖．“北斗”系統(tǒng)中兩顆衛(wèi)星“G1”和“G3”的軌道半徑均為r，某時刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置，“高分一號”在C位置，若衛(wèi)星均順時針運行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R，不計衛(wèi)星間的相互作用力．則以下說法正確的是（　�。�
A．衛(wèi)星“G1”和“G3”的加速度大小相等均為$\frac{{R}^{2}}{r}$g
B．衛(wèi)星“G1”由位置A運動到位置B所需的時間為$\frac{2πr}{3R}$$\sqrt{\frac{r}{g}}$
C．如果調(diào)動“高分一號”衛(wèi)星到達衛(wèi)星“G3”所在的軌道，必須對其減速
D．“高分一號”是低軌道衛(wèi)星，其所在高度有稀薄氣體，運行一段時間后，高度會降低，速度增大，機械能會減小

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

1．2012年8月10日，改裝后的瓦良格號航空母艦（該艦被海軍命名為遼寧艦，編號為16號）進行出海航行試驗，中國成為擁有航空母艦的國家之一．已知該航空母艦飛行甲板長度為L=300m，某種戰(zhàn)斗機在航空母艦上起飛過程中的飛機速度要達到v=60m/s才能安全起飛．
（1）如果航空母艦靜止，起飛過程中的飛機最大加速度為a=4.5m/s2，戰(zhàn)斗機被彈射裝置彈出后開始加速，要保證飛機起飛安全，戰(zhàn)斗機被彈射裝置彈出時的速度v0至少是多大？
（2）如果航空母艦靜止，在沒有彈射裝置情況下，起飛過程中的飛機最大加速度至少為多大飛機才能安全起飛．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

18．如圖所示的電路中，電源電動勢E=10V，內(nèi)阻r=0.5Ω，電動機的電阻R0=1.0Ω，電阻R1=1.5Ω．電動機正常工作時，電壓表的示數(shù)U1=3.0V，求：
（1）電源釋放的電功率；
（2）電動機消耗的電功率．將電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率；
（3）電源的輸出功率．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

5．2004年1月25日，繼“勇氣”號之后，“機遇”號火星探測器再次成功登陸火星．在人類成功登陸火星之前，人類為了探測距離地球大約3.0×105km的月球，也發(fā)射了一種類似四輪小車的月球探測器．它能夠在自動導航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號．探測器上還裝著兩個相同的減速器（其中一個是備用的），這種減速器可提供的最大加速度為5m/s2．某次探測器的自動導航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測器只能勻速前進而不再能自動避開障礙物．此時地球上的科學家必須對探測器進行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏的數(shù)據(jù)：

已知控制中心的信號發(fā)射與接收設備工作速度極快．科學家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令最少需要3s．（電磁波傳播速度等于光速） 問：
（1）經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認為減速器是否執(zhí)行了減速命令？
（2）假如你是控制中心的工作人員，應采取怎樣的措施？加速度需滿足什么條件？請計算說明．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．一根輕質(zhì)細線將2個薄鐵墊片A、B連接起來，一同學用手固定B，此時A、B間距為3L，A距地面為L，如圖所示．由靜止釋放A、B，不計空氣阻力，且A、B落地后均不再彈起．從開始釋放到A落地歷時t1，A落地前的瞬時速率為v1，從A落地到B落在A上歷時t2，B落在A上前的瞬時速率為v2，則（　�。�
A．t1＞t2B．t1＜t2C．v1：v2=1：2D．v1：v2=1：3

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

2．船在靜水中的速度為4m/s，河岸筆直，河寬50m，適當調(diào)整船的行駛方向，使該船運動到河對岸時航程最短，設最短航程為L，下列說法中正確的是（　�。�
A．當水流速度為2 m/s時，L為60 mB．當水流速度為6 m/s時，L為50  m
C．當水流速度為6 m/s時，L為75mD．當水流速度為2 m/s時，L為150 m

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

19．如圖所示，質(zhì)量為m的小球用細線拴住放在光滑斜面上，斜面足夠長，傾角為α的斜面體置于光滑水平面上，用水平力F推斜面體緩慢的向左移動，小球沿斜面緩慢升高．當細線拉力最小時，推力F等于（　　）
A．mgsinαB．mgsinαsinαC．mgsin 2αD．mgsinαcosα?

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科目：高中物理 來源： 題型：實驗題

12．為了探究加速度與力、質(zhì)量的關系小明用如圖甲所示的裝置進行實驗：
（1）打出的一條紙帶如圖乙所示，計時器打點的時間間隔為0.02s．他從比較清晰的A點起，每五個點取一個計數(shù)點，測量出各點到A點的距離標在紙帶上各點的下方，則小車運動的加速度為0.42m/s2．

（2）實驗前由于疏忽，小明遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的a-F圖線，可能是丙圖中的1圖線（選填“1”、“2”、“3”）
（3）調(diào)整正確后，他作出的a-F圖線末端明顯偏離直線，如果已知小車質(zhì)量為m，某次所掛鉤碼質(zhì)量為M，重力加速度為g，則丁圖中坐標a′（加速度的實際值）應為$\frac{Mg}{M+m}$．

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