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某同学找到一个玩具风扇中的直流电动机,制作了一个提升重物的装置,某次提升试验中,重物的质量m=0.5kg,加在电动机两端的电压为6V.当电动机以v=0.5m/s的恒定速度竖直向上提升重物时
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问题描述:

某同学找到一个玩具风扇中的直流电动机,制作了一个提升重物的装置,某次提升试验中,重物的质量m=0.5kg,加在电动机两端的电压为6V.当电动机以v=0.5m/s的恒定速度竖直向上提升重物时,这时电路中的电流I=0.5A.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2求:

(1)电动机线圈的电阻r等于多少?

(2)若输入电压不变,调整电动机的输入电流大小,使电动机输出功率最大.求电动机输入电流I为多少时输出功率最大,最大是多大?

(3)电动机输出功率最大时,将质量m=0.5kg的从静止开始以加速度a=2m/s2的加速度匀加速提升该重物,则匀加速的时间为多长?物体运动的最大速度是多大?

谭兆信回答:
  (1)电动机提升重物时,根据UI=I2r+mgv 得:r=UI−mgvI2=6×0.5−0.5×10×0.50.52=2Ω(2)根据P机=P电−P热=UI−I2r,由抛物线顶点坐标,当I=U2r=62×2=1.5A时,输出功率最大为:pmax=U24r=368=...
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