Question

10．物理興趣小組的同學用圖甲所示的裝置來提升重物M，圖乙是物體上升過程某段時間內(nèi)的s-t圖線，已知物體重為2N，電動機電阻為1Ω，閉合開關(guān)后在2.4s～2.8s這段時間內(nèi)，電流表和電壓表的示數(shù)分別是0.5A和4V，則在2.4s～2.8s這段時間內(nèi)下列說法錯誤的是（　�。�

• A． 該裝置提升重物做的有用功為0.4J
• B． 該裝置做的總功為0.8J
• C． 電動機產(chǎn)生的熱量為0.1J
• D． 電動機的機械效率為62.5%

Answer 1

分析 由圖乙可知，在2.4s～2.8s這段時間內(nèi)，重物M上升的高度，根據(jù)W=Gh求出該裝置提升重物做的有用功，又知道電動機兩端的電壓和通過的電流，根據(jù)W=UIt求出該裝置做的總功，根據(jù)Q=I²Rt求出電動機產(chǎn)生的熱量，根據(jù)η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%求出電動機的機械效率．

解答 解：
A．由圖乙可知，在2.4s～2.8s這段時間內(nèi)，重物M上升的高度h=0.75m-0.55m=0.2m，該裝置提升重物做的有用功W_有=Gh=2N×0.2m=0.4J，故A正確；
B．在2.4s～2.8s這段時間內(nèi)，該裝置做的總功W_總=UIt=4V×0.5A×（2.8s-2.4s）=0.8J，故B正確；
C．這段時間內(nèi)電動機產(chǎn)生的熱量Q=I²Rt=（0.5A）²×1Ω×0.4s=0.1J，故C正確；
D．電動機的機械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{0.4J}{0.8J}$×100%=50%，故D錯誤．
故選D．

點評 本題考查了有用功、電動機總功、焦耳定律和效率公式的應用，明確有用功和總功是關(guān)鍵，要注意電動機是非純電阻用電器，消耗的電能大于部分轉(zhuǎn)化為機械能，少部分轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．