如圖所示,是小宇同學設計的一個實驗裝置.質量為5kg的物體M1靜止于水平導軌AB的B端,導軌AB及支架只可繞著固定于地面上的過C點的轉動軸在豎直平面內轉動(導軌及支架的形狀和尺寸已在圖中標出,質量忽略不計).一根沿水平方向的細繩,一端連在物體M1上,一端繞過滑輪組連在電動機的轉軸上,電動機轉動時,可以通過細繩拉動物體M1沿導軌水平向A端移動.質量為8kg的物體M2放在地面上,并通過細繩掛在動滑輪E2上,在實驗操作過程中,M2始終未離開地面.與滑輪組、電動機有關的摩擦不計,動滑輪E2的質量為0.2kg,細繩未發生形變,g取10N/kg.
(1)當電動機的輸出功率為2.5W時,剛好可以通過細繩拉動物體M1以0.1m/s的速度沿導軌水平向A端勻速運動,地面對物體M2的支持力為N1.求細繩對物體M1的拉力為多少?
(2)從物體M1開始運動時起,導軌及支架能保持靜止的最長時間為多少?
(3)將物體M1換成另一質量更大的物體,當電動機通過細繩拉動它仍以0.1m/s的速度從B端沿導軌勻速向A端運動時,物體M2受到地面的支持力為N2,且N1:N2=16:1.若此時電動機兩端電壓為6V,電動機線圈的電阻為2Ω,電動機消耗的電能除了線圈發熱外,全部用于對細繩做功,電動機允許通過的最大電流為1A.求此時通過電動機的電流為多少?

【考點】電功和電功率的計算;線速度的物理意義及計算.
【答案】見試題解答內容
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:63引用:1難度:0.1
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