9.如圖所示,M為一線圈電阻rM=0.4Ω的電動機,R=24Ω,電源電動勢E=40V.當S斷開時,電流表的示數(shù),I1=1.6A,當開關S閉合時,電流表的示數(shù)為I2=4.0A.下列說法正確的是( 。
A.電源內阻為1Ω
B.當S斷開時,電源兩端電壓為40V
C.開關S閉合時電動機輸出的機械功率87.5W
D.開關S閉合時電源輸出功率144W

分析 當S斷開時,根據(jù)閉合電路歐姆定律求解電源的內阻.當開關S閉合時,已知電流表的示數(shù),根據(jù)閉合電路歐姆定律求出路端電壓,由歐姆定律求出通過R的電流,得到通過電動機的電流,電動機發(fā)熱消耗的功率為:R=I2r,電動機的輸出功率等于電功率與內部消耗的熱功率之差.電源的輸出功率為P=UI.

解答 解:A、根據(jù)閉合電路的歐姆定律 I1=$\frac{E}{R+{r}_{0}}$,代入數(shù)據(jù)解得:r0=$\frac{E}{{I}_{1}}$-R=($\frac{40}{1.6}$-24)Ω=1Ω,故A正確;
B、當S斷開時,電源兩端電壓U=E-I1r=40-1×1.6=38.4V,故B錯誤;
C、開關S閉合后路端電壓 U=E-I2r0=(40-4.0×1)V=36V,
流過R的電流強度為:IR=1.5A,
流過電動機的電流強度為:I=I2-IR=(4.0-1.5)A=2.5A,
電動機發(fā)熱消耗的功率為:R=I2r=(2.52×0.4)W=2.5W,
電動機輸出功率:P=UI-P=87.5W,故C正確;
D、開關S閉合時電源輸出功率為:P=UI2=36×4=144W,故D正確.
故選:ACD

點評 對于電動機電路,正常工作時是非電阻電路,要注意歐姆定律不成立,要根據(jù)能量守恒求解其輸出功率,要區(qū)分電動機的輸出功率與效率的不同,不能混淆.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

19.如圖所示,在光滑的斜面上放置3個相同的小球(可視為質點),小球1、2、3距斜面底端A點的距離分別為x1、x2、x3,現(xiàn)將它們分別從靜止釋放,到達A點的時間分別為t1、t2、t3,斜面的傾角為θ.則下列說法正確的是( 。
A.$\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}$$>\frac{{x}_{2}}{{t}_{2}}$$>\frac{{x}_{3}}{{t}_{3}}$B.$\frac{{x}_{1}}{{t}_{1}}$=$\frac{{x}_{2}}{{t}_{2}}$=$\frac{{x}_{3}}{{t}_{3}}$
C.$\frac{{x}_{1}}{{{t}_{1}}^{2}}$=$\frac{{x}_{2}}{{{t}_{2}}^{2}}$=$\frac{{x}_{3}}{{{t}_{3}}^{2}}$D.若θ增大,則$\frac{x}{{t}_{2}}$的值減小

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

20.圖1為驗證牛頓第二定律的實驗裝置示意圖.圖中打點計時器的電源為 50Hz 的交流電源,打點的時間間隔用△t 表示.在小車質量未知的情況下,某同學設計了一種方法用來研究“在外力一定的條件下,物體的加速度與其質量間的關系”.

(1)完成下列實驗步驟中的填空:
①平衡小車所受的阻力:小吊盤中不放物塊,調整木板右端的高度,用手輕撥小車,直到打點計時器打出一系列間距均勻的點.
②按住小車,在小吊盤中放入適當質量的物塊,在小車中放入砝碼.
③打開打點計時器電源,釋放小車,獲得帶有點列的紙帶,在紙帶上標出小車中砝碼的質量 m.
④按住小車,改變小車中砝碼的質量,重復步驟③.
⑤在每條紙帶上清晰的部分,每5 個間隔標注一個計數(shù)點.測量相鄰計數(shù)點的間距 s1,s2,….求出與不同 m 相對應的加速度a.
⑥以砝碼的質量 m 為橫坐標,$\frac{1}{a}$為縱坐標,在坐標紙上做出$\frac{1}{a}$-μ關系圖線.若加速度與小車和砝碼的總質量成反比,則$\frac{1}{a}$與m 處應成線性關系(填“線性”或“非線”).
(2)完成下列填空:
(。┍緦嶒炛校瑸榱吮WC在改變小車中砝碼的質量時,小車所受的拉力近似不變,小吊盤和盤中物塊的質量之和應滿足的條件是小吊盤和盤中物塊的質量之和遠小于小車和車中砝碼的總質量.
(ⅱ)設紙帶上三個相鄰計數(shù)點的間距為 s1、s2 和 s3.a 可用 s1、s3 和△t 表示為a=$\frac{{s}_{3}-{s}_{1}}{50(△t)^{2}}$.圖2為用米尺測量某一紙帶上的s1、s3的情況,由圖可讀出s1=24.3mm,s3=47.2mm.由此求得加速度的大小a=1.145m/s2
(ⅲ)圖 3 為所得實驗圖線的示意圖.設圖中直線的斜率為 k,在縱軸上的截距為b,若牛頓定律成立,則小車受到的拉力為$\frac{1}{k}$,小車的質量為$\frac{k}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.關于位移和路程的下列說法中,正確的是(  )
A.物體沿直線做單一方向運動,通過的路程等于位移的大小
B.幾個運動物體有相同位移時,它們通過的路程也一定相同
C.幾個運動物體通過的路程不等時,它們的位移也一定不相同
D.物體通過的路程不等于零,其位移也一定不等于零

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.兩導體電阻均為R,串接后接入電壓為U的電源上,它們消耗的總功率為P.現(xiàn)將兩導體并接后接入電壓為$\frac{U}{2}$的電源上,它們消耗的總功率為P′,則( 。
A.P=P′B.P=2P′C.P=4P′D.P=8P′

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.如圖所示,有一帶電粒子只在電場力作用下沿曲線AB運動,虛線a、b、c、d為電場中的等勢面,且Ua>Ub>Uc>Ud,粒子在A點時初速度v0的方向與等勢面平行,下面說法中正確的是( 。
A.粒子帶正電
B.粒子在運動過程中電勢能逐漸減少
C.粒子在運動過程中動能逐漸減少
D.粒子在運動過程中電勢能與動能之和逐漸減少

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,某中學生科技活動小組利用銅片、鋅片和家鄉(xiāng)盛產的水果制作了水果電池,該電池能使一個發(fā)光二極管發(fā)光,但卻不能使標稱值為“2.5V,0.3A”的小燈泡發(fā)光.斷開電路用電表測量該電池兩端的電壓值,卻發(fā)現(xiàn)接近于2.5V.對小燈泡不亮的原因,該小組同學進行以下一些猜想,你認為可能正確的是(  )
A.水果電池的電動勢太大B.水果電池的電動勢太小
C.小燈泡的電阻太大D.水果電池的內阻太大

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

18.初速為零的正離子經過電勢差為U的電場加速后,從離子槍T中水平射出后進入無限大的磁感應強度B的勻強磁場中,距離離子槍右側d處有一長為d的正對平行金屬板,金屬板間距也為d,且兩金屬板中線恰好與離子從離子槍出射的初速度方向共線,如圖所示.不計重力,離子荷質比在什么范圍內離子才能打在金屬板上.

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

19.如圖1裝置中,輕繩兩端系著質量相同的物體A、B,物體B上放一薄金屬片C,鐵架臺上固定一金屬圓環(huán)D,圓環(huán)D處在物體物體B的正下方.系統(tǒng)靜止時,金屬片與圓環(huán)間的高度差為h.由靜止釋放后,系統(tǒng)開始運動,當物塊B穿過圓環(huán)D時,金屬片C被擱置在圓環(huán)D上.兩光電門固定在鐵架臺P1、P2處,測得P1、P2之間的距離為d,通過數(shù)字計時器可測出物塊B通過P1、P2這段距離的時間t.不計摩擦及空氣阻力.

(1)物塊B剛穿過圓環(huán)P1后的速度v=$\fracgyu060s{t}$;
(2)金屬片C被擱置在圓環(huán)上前系統(tǒng)的加速度可表示為$\frac{iywcoyu^{2}}{2h{t}^{2}}$;
(3)若物塊A、B的質量均為M,金屬片C的質量為m,忽略繩和滑輪的質量.根據(jù)牛頓第二定律,金屬片C被擱置在圓環(huán)上前系統(tǒng)的加速度可表示為$\frac{mg}{2M+m}$.
(4)改變金屬片C的質量m,使物體B由同一高度落下穿過圓環(huán),記錄各次金屬片的質量m,以及物體B通過P1、P2這段距離的時間t,以mg為橫軸,以$\frac{1}{t^2}$為縱軸,描點作出的圖線最可能符合事實的是圖2中的A.

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