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有一光滑斜面,其长度为2.4米,一端放在地面上,另一端支在高度为1.2米的平台上,用直流电动机将某重物从地面沿光滑斜面拉到平台上,如图所示,重物的质量为100千克,加在电动机上的电压为110伏,当电动机以0.9米/秒的恒定速度沿斜面提拉重物时,通过电动机的电流为5安,设电动机转轴和斜面的摩擦不计,求电动机线圈的电阻.(g取10N/kg)

【答案】分析:电流通过直流电动机做功,消耗电能(W=UIt)转化为机械能(W=mgh)和内能(W=I2Rt),可求转化为的内能大小,再根据W=I2Rt求电动机线圈的电阻.
解答:解:在时间t内电流通过直流电动机做功(消耗电能):
W=UIt,
在时间t内物体移动的距离s=vt,由相似三角形对应边可得物体上升的高度h=s=s==
得到的机械能:
W=mgh=mg
在时间t内,在电动机线圈的电阻转化的内能:
W=I2Rt,
∵由题知,W=W+W,即UIt=mg+I2Rt,
∴UI=mg+I2R,
即:110V×5A=100kg×10N/kg××0.9m/s+(5A)2R,
解得:R=4Ω.
答:电动机线圈的电阻为4Ω.
点评:本题考查了消耗电能(电功)的计算、功的计算、效率的计算,特别是要知道电动机不是纯电阻用电器,电流做功消耗的电能大部分转化为机械能、少部分转化为内能(发热),同时要注意利用相似三角形求出物体上升的高度.
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(2006?海淀区模拟)有一光滑斜面,其长度为2.4米,一端放在地面上,另一端支在高度为1.2米的平台上,用直流电动机将某重物从地面沿光滑斜面拉到平台上,如图所示,重物的质量为100千克,加在电动机上的电压为110伏,当电动机以0.9米/秒的恒定速度沿斜面提拉重物时,通过电动机的电流为5安,设电动机转轴和斜面的摩擦不计,求电动机线圈的电阻.(g取10N/kg)

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有一光滑斜面,其长度为2.4米,一端放在地面上,另一端支在高度为1.2米的平台上,用直流电动机将某重物从地面沿光滑斜面拉到平台上,如图所示,重物的质量为100千克,加在电动机上的电压为110伏,当电动机以0.9米/秒的恒定速度沿斜面提拉重物时,通过电动机的电流为5安,设电动机转轴和斜面的摩擦不计,求电动机线圈的电阻.(g取10N/kg)

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