《2025年高中物理补充习题必修第三册》

10. 下表中是一辆电动自行车说明书上的一些技术参数，根据表中提供的信息，探究下面的问题.
|规格|后轮驱动直流电机|
|--|--|
|车型|26"电动自行车|额定输出功率/W|120|
|整车质量/kg|30|额定电压/V|40|
|最大载质量/kg|120|额定电流/A|3.5|
(1)在额定电压下工作时，该电机的内阻是多少？其效率多大？
(2)假设行驶过程中所受阻力是车和人总重的0.02倍，在最大载重的情况下，人骑车行驶的最大速度多大？(g取10 m/s²)

答案： （1）由功率之间的关系知$P_{入}=UI = I^{2}r + P_{出}$，所以$r\approx1.63\ \Omega$，效率$\eta = \frac{P_{出}}{P_{入}}=\frac{120}{140}=85.7\%$。
（2）当车以最大速度行驶时有$P_{出}=0.02(M + m)g\cdot v_{m}$，所以$v_{m}=\frac{P_{出}}{0.02(M + m)g}=4\ m/s$。

11. 某酒店安装了一台200 kg的电梯，它由一台最大输出功率为15 kW的电动机带动匀速运行，从地面运动到5层(每层高4 m)用了8 s.某次向15层载送人时因超载而不能正常工作(设人的平均质量为50 kg，g取10 m/s²).
(1)假设该电动机是在380 V电压下运转，则空载时流过电动机的电流是多少？
(2)该电梯每次最多载多少人？

答案： （1）10.5 A
（2）11人

12. 如图所示，电动机带动水平传送带以速度v匀速传动，一质量为m的小木块由静止轻放在传送带上.若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ，当小木块与传送带相对静止时，求：
(1)小木块的位移.
(2)传送带转过的路程.
(3)小木块获得的动能.
(4)摩擦过程中产生的热量.
(5)电动机带动传送带匀速传动输出的总能量.

答案： （1）$\frac{v^{2}}{2\mu g}$
（2）$\frac{v^{2}}{\mu g}$
（3）$\frac{1}{2}mv^{2}$
（4）$\mu mg(s - l)=\frac{1}{2}mv^{2}$
（5）$mv^{2}$