Question

某学习小组为了测小电动机的内阻，进行了如下的实验：

①测得滑块的质量为5.0kg；
②将滑块、打点计时器和纸带安装在水平桌面上，如图甲所示；
③接通打点计时器（其打点周期为0.02s）；
④电动机以额定功率通过水平细绳牵引滑块运动，达到最大速度时，输入电动机电流为0.5A，电动机两端电压为36V，一段时间后关闭电源并立即制动电动机，待滑块静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）．在关闭电源前后，打点计时器在纸带上打出的部分点迹如图乙所示．
请你分析纸带的数据，回答下列问题：（计算结果保留二位有效数字）
①该滑块达到的最大速度为______m/s；
②关闭电源后，滑块运动的加速度大小为______m/s²；
③该电动机的内阻为______Ω．

Answer

①纸带上点迹均匀时，滑块以最大速度做匀速直线运动，根据速度的定义式列式求解；
②根据匀变速直线运动的公式△x=aT2列式求解；
③电动机的总功率等于内阻损耗的功率与输出机械功率之和，根据能量守恒定律列式求解．
【解析】
①纸带上点迹均匀时，滑块以最大速度做匀速直线运动，故vm=
②根据匀变速直线运动的公式△x=aT2，有：[（4.07+4.40+4.71）-（5.04+5.35+5.67）]×0.01m=9a（0.04s）2
解得：a=-2.0m/s2
③电动机的总功率等于内阻损耗的功率与输出机械功率之和，根据能量守恒定律，有
UI=I2r+Fvm
其中：F=f=ma
解得
r=12Ω
故答案为：①1.5 m/s；②2.0 m/s2；③12Ω．