国庆期间群众游行队伍中的国徽彩车不仅气势磅礴而且还是一辆电动车充一次电可以行驶千米左右假设这辆电动彩车的总质量为它匀速通过天安门前的检阅区域用时驱动电机的输入电流电压为电动彩车行驶时所受阻力为车重的取其他摩擦不计只考虑驱动电机的线圈发热损耗的能量求驱动电机的输入功率电动彩车通过天安门前时牵引电动彩车前进的机械功率驱动电机的内阻和机械效率

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159250. （2023•西电中学•高二上二月）国庆期间群众游行队伍中的国徽彩车，不仅气势磅礴，而且还是一辆电动车，充一次电可以行驶100千米左右。假设这辆电动彩车的总质量为6.75×10³kg,它匀速通过天安门前500m的检阅区域用时250s,驱动电机的输入电流I=10A，电压为300V，电动彩车行驶时所受阻力为车重的

。g取10m/s²，其他摩擦不计，只考虑驱动电机的线圈发热损耗的能量，求：
（1）驱动电机的输入功率；
（2）电动彩车通过天安门前时，牵引电动彩车前进的机械功率；
（3）驱动电机的内阻和机械效率。

共享时间:2023-12-15 难度:3

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[考点]

瞬时功率的计算，电动机中的能量转化与计算，计算电动机正常工作时输出的机械功或机械功率，

[答案]

（1）驱动电机的输入功率为3000W；
（2）电动彩车通过天安门前时，牵引电动彩车前进的机械功率为2700W；
（3）驱动电机的内阻为3Ω，机械效率为90%。

[解析]

解：（1）驱动电机的输入功率P＝UI＝300×10W＝3000 W
（2）电动彩车通过检阅区域时的速度

电动彩车行驶时所受阻力
f＝

mg＝

×6.75×10³×10N＝1.35×10³N
电动彩车匀速行驶时牵引力
F＝f，
故电动彩车通过天安门前时牵引电动彩车前进的机械功率
P_机＝Fv＝1.35×10³×2W＝2700W
（3）设驱动电机的内阻为r，由能量守恒定律，得
Pt＝P_机t+I²rt
解得 r＝3Ω.驱动电机的机械效率

答：（1）驱动电机的输入功率为3000W；
（2）电动彩车通过天安门前时，牵引电动彩车前进的机械功率为2700W；
（3）驱动电机的内阻为3Ω，机械效率为90%。

[点评]

本题考查了"瞬时功率的计算，电动机中的能量转化与计算，计算电动机正常工作时输出的机械功或机械功率，"，属于"典型题"，熟悉题型是解题的关键。

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2023-12-15

高中物理 | 高二上 | 计算题

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