题目

如图所示是一直流电动机提升重物的装置．已知重物质量m=50kg，电源电压U=110V保持不变，电动机线圈的电阻R=4Ω，不计各处摩擦，当电动机以某一速度匀速向上提升重物时，电路中的电流I=5A（g=10N/kg）．                  求：                     （1）电源的输出功率；                   （2）电动机线圈电阻R的发热功率；                   （3）试从能量转化和守恒的角度，求重物上升的速度大小．                                   答案：解：（1）∵U=110V，I=5A，                   ∴P出=UI=110V×5A=550W．                 答：电源的输出功率为550W．               （2）∵R=4Ω，                 ∴P热=I2R=（5A）2×4Ω=100W．                答：电动机线圈电阻R的发热功率为100W．                     （3）∵能量守恒，电动机对重物做的功的功率为：                   ∴P有用=P出﹣P热=550W﹣100W=450W                 匀速向上提升重物时：F=G=mg=50kg×10N/kg=500N，                    又∵P====FV，                  ∴V===0.9m/s．                   答：重物上升的速度为0.9m/s．                    【点评】本题考查了利用电功率的公式P=UI和P=I2R计算电功率，以及利用P=FV的变形公式计算速度，           

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