Question

【題目】電動(dòng)機(jī)在生產(chǎn)生活中有大量的應(yīng)用，如圖所示郝杜舒同學(xué)用電動(dòng)機(jī)吊起水中的物體。物重，體積為，物體上表面距水面。電動(dòng)機(jī)電阻為，工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流為。通過滑輪組用時(shí)把物體吊至上表面剛離開水面，動(dòng)滑輪重。不計(jì)一切摩擦，取，求：

（1）物體浸沒在水中時(shí)，受到的浮力大��；

（2）內(nèi)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱量；

（3）電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端的電壓大小。

Answer 1

【答案】(1)物體浸沒在水中時(shí)，受到的浮力大小200N；

(2)內(nèi)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱量800J；

(3)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端的電壓大小140V。

【解析】

(1) 物體浸沒在水中時(shí),V排=V物=0.02m3，

此時(shí)物體受到的浮力

F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.02m3=200N

(2)電動(dòng)機(jī)電阻為，工作時(shí)通過電動(dòng)機(jī)的電流為，內(nèi)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱量

(3)物體未露出水面前，物體受到的拉力

F=GF浮=500N200N=300N

忽略繩子的重力及繩子之間的摩擦，則繩子自由端受到的拉力

通過滑輪組用時(shí)把物體吊至上表面剛離開水面，此時(shí)物體的速度

物體未露出水面前，電動(dòng)機(jī)對繩子的力的速度

v繩子=2×0.5m/s=1m/s

物體未露出水面前，電動(dòng)機(jī)對繩子的拉力的功率

P=F′v繩子=200N×1m/s=200W

因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)工作時(shí)做的功一部分電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，一部分轉(zhuǎn)化為繩子的動(dòng)能，

所以電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端的電壓

答：(1)物體浸沒在水中時(shí)，受到的浮力大小200N；

(2)內(nèi)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱量800J；

(3)電動(dòng)機(jī)工作時(shí)兩端的電壓大小140V。