利用電動機通過如圖所示的電路提升重物，已知電源電動勢E=6V，電源內(nèi)阻r=1Ω，電阻R=3Ω，重物質(zhì)量m=0.10kg，當將重物固定時，電壓表的示數(shù)為5V，當重物不固定，且電動機最后以穩(wěn)定的速度勻速提升重物時，電壓表的示數(shù)為5.5V，求：重物勻速上升時的速度大小（不計摩擦，g取10m/s2）．


考點：

閉合電路中的能量轉(zhuǎn)化；閉合電路的歐姆定律；電功、電功率．

專題：

恒定電流專題．

分析：

根據(jù)閉合電路歐姆定律求出電路中的電流和電動機輸入電壓．電動機消耗的電功率等于輸出的機械功率和發(fā)熱功率之和，根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律列方程求解重物勻速上升時的速度大�。�

解答：

解：由題，電源電動勢E=6V，電源內(nèi)阻r=1Ω，當將重物固定時，電壓表的示數(shù)為5V，則根據(jù)閉合電路歐姆定律得

電路中電流為I==A

電動機的電阻RM==Ω=2Ω

當重物勻速上升時，電壓表的示數(shù)為U=5.5V，電路中電流為I′==0.5A

電動機兩端的電壓為UM=E﹣I′（R+r）=6﹣0.5×（3+1）V=4V

根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律得

   UMI′=mgv+I′2R

代入解得，v=1.5m/s

答：重物勻速上升時的速度大小為1.5m/s．

點評：

本題是歐姆定律與能量轉(zhuǎn)化與守恒定律的綜合應用．對于電動機電路，不轉(zhuǎn)動時，是純電阻電路，歐姆定律成立；當電動機正常工作時，其電路是非純電阻電路，歐姆定律不成立．

　

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一個絕緣且內(nèi)壁光滑的環(huán)形細圓管，固定于豎直平面內(nèi)，環(huán)的半徑為R（比細管的內(nèi)徑大得多），在圓管的最低點有一個直徑略小于細管內(nèi)徑的帶正電小球處于靜止狀態(tài)，小球的質(zhì)量為m，帶電量為q，重力加速度為g．空間存在一磁感應強度大小未知（不為零），方向垂直于環(huán)形細圓管所在平面且向里的勻強磁場．某時刻，給小球一方向水平向右，大小為V0=的初速度，則以下判斷正確的是（　　）

　

A．

無論磁感應強度大小如何，獲得初速度瞬間，小球在最低點一定受到管壁的彈力作用

　

B．

無論磁感應強度大小如何，小球一定能到達環(huán)形細管的最高點，且小球在最高點一定受到管壁的彈力作用

　

C．

小球在從環(huán)形細圓管的最低點運動　到所能到達的最高點過程中，水平方向分速度的大小一直減小

　

D．

無論磁感應強度大小如何，小球一定能到達環(huán)形細管的最高點，且小球到達最高點時的速度大小都相同

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科目：高中物理 來源： 題型：


在物理學理論建立的過程中，有許多偉大的科學家做出了貢獻．關于科學家和他們的貢獻，下列說法中正確的是

A．法拉第根據(jù)電流的磁效應現(xiàn)象得出了法拉第電磁感應定律

B．卡文迪許發(fā)現(xiàn)了電荷之間的相互作用規(guī)律，并測出了靜電力常量k的值

C．開普勒通過研究行星觀測記錄，發(fā)現(xiàn)了行星運動三大定律

D．牛頓總結出了萬有引力定律并用實驗測出了引力常量

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，在光滑的水平面上，質(zhì)量為4m、長為L的木板右端緊靠豎直墻壁，與墻壁不粘連。質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點）以水平速度v0滑上木板左端，滑到木板右端時速度恰好為零�，F(xiàn)小滑塊以水平速度v滑上木板左端，滑到木板右端時與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞，小滑塊彈回后，剛好能夠滑到木板左端而不從木板上落下，求的值。

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科目：高中物理 來源： 題型：


一根電阻絲在通過2C的電量時，消耗電能是8J．若在相同時間內(nèi)通過4C的電量，則該電阻絲兩端所加電壓U和該電阻絲在這段時間內(nèi)消耗的電能E分別為（　�。�

　

A．

U=4V

B．

U=8V

C．

E=16J

D．

E=32J

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科目：高中物理 來源： 題型：


現(xiàn)在高速公路上的標志牌都用“回歸反光膜”制成，夜間行車時，它能把車燈射出的光逆向返回，所以標志牌上的字特別醒目。這種“回歸反光膜”是用球體反射元件制作的。如圖反光膜內(nèi)部均勻分布著直徑為10 μm的細玻璃珠，所用玻璃的折射率n=，為使入射的車燈光線經(jīng)玻璃珠折射→反射→再折射后恰好和入射光線平行，第一次入射時的入射角i應是（     ）

A. 15°       B.  30°         C.   45°       D.   60°

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，一帶正電的長細直棒水平放置，帶電細直棒在其周圍產(chǎn)生方向向外輻射狀的電場，場強大小與直棒的距離成反比。在直棒上方有一長為a的絕緣細線連接了兩個質(zhì)量均為m的小球A、B，A、B所帶電荷量分別為+q和+4q，A球距直棒的距離為a，兩個球恰好處于靜止狀態(tài)。不計兩小球之間的靜電力作用，則下列說法正確是（      ）

 A.A點的電場強度大小為,是B點電場強度的兩倍

B.細線上的張力大小為

C.剪斷細線瞬間A、B兩球的加速度大小均為

D.剪斷細線后A、B兩球的速度同時達到最大值,且速度最大值大小相等。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m。用大小為30N，沿水平方向的外力F拉此物體，經(jīng)拉至B處。（取）
（1）求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）用大小為20N，與水平方向成37°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運動并能到達B處，要使該力做功最少，問該力應作用多長時間t。（已知）

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科目：高中物理 來源： 題型：


(12分)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)．這就是著名的“卡諾循環(huán)”．

(1)該循環(huán)過程中，下列說法正確的是________．

A．A→B過程中，外界對氣體做功

B．B→C過程中，氣體分子的平均動能增大

C．C→D過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多

D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化

(2)該循環(huán)過程中，內(nèi)能減小的過程是________(選填“A→B”、“B→C”、“C→D”或“D→A”)．若氣體在A→B過程中吸收63 kJ的熱量，在C→D過程中放出38 kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為________kJ.

(3)若該循環(huán)過程中的氣體為1 mol，氣體在A狀態(tài)時的體積為10 L，在B狀態(tài)時壓強為A狀態(tài)時的.求氣體在B狀態(tài)時單位體積內(nèi)的分子數(shù)．(已知阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023 mol－1，計算結果保留一位有效數(shù)字)

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