某直流电动起重机装置如图所示。已知电源电动势，电源内阻，电阻，当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能将重物提升，且转轴与绳间不打滑，此时理想电压表的示数为5V；当重物质量时，闭合开关S，电动机最后以稳定速度匀速提升重物，此时电动机消耗功率最大（不计摩擦，g取）求：

1. 某直流电动起重机装置如图所示。已知电源电动势 $\text{[math]}$ ，电源内阻 $\text{[math]}$ ，电阻 $\text{[math]}$ ，当重物质量很大时，闭合开关S，电动机未能将重物提升，且转轴与绳间不打滑，此时理想电压表的示数为5V；当重物质量 $\text{[math]}$ 时，闭合开关S，电动机最后以稳定速度匀速提升重物，此时电动机消耗功率最大（不计摩擦，g取 $\text{[math]}$ ）求：

(1) 电动机的内阻 $\text{[math]}$ ；

(2) 重物匀速上升时流过电动机的电流大小 $\text{[math]}$ 及电机的功率；

(3) 重物匀速上升的速度大小v。

【考点】

焦耳定律; 闭合电路的欧姆定律;

【答案】

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解答题普通

1. 电动机经常应用于码头上提升重物，某应用电路图如图所示，已知电源的电动势 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，电动机的额定电压 $\text{[math]}$ ，电动机线圈的电阻 $\text{[math]}$ ，灯泡 $\text{[math]}$ 的铭牌上标注有“ $\text{[math]}$ ”字样，闭合开关 $\text{[math]}$ ，电动机和灯泡均正常工作。

(1) 求电源的内阻 $\text{[math]}$ ；

(2) 求电动机的输出功率；

(3) 若应用场景为电动机带动重物以 $\text{[math]}$ 的速度沿竖直方向匀速运动，求重物所受的重力大小 $\text{[math]}$ 。

解答题普通

2. 如图所示，M为一线圈电阻r_M=0.5Ω的电动机， $\text{[math]}$ ，电源电动势 $\text{[math]}$ 当S断开时，理想电流表的示数为I₁=1.0A，当开关S闭合时，理想电流表的示数为I₂ $\text{[math]}$ 求：

(1) 电源内阻r。

(2) 开关S闭合时电源输出功率。

(3) 开关S闭合时电动机的效率。

解答题普通

3. 小明同学在玩一个会发光的电动玩具汽车时，发现了一个现象：启动电源，电动机正常工作，车轮正常转动，当不小心卡住车轮时，车灯会变暗。玩具汽车的简化电路如图所示，电源电动势E = 10 V，r = 2 Ω，车轮电动机的额定电压U_M = 6 V，额定功率P = 6 W，线圈电阻R_M = 1 Ω。则：

(1) 玩具汽车正常工作时，电动机的输出功率；

(2) 玩具汽车正常工作时，流过灯泡的电流；

(3) 玩具汽车被卡住后，流过灯泡的电流？

解答题普通