Question

如圖7-2-9所示為測定電動機輸出功率的裝置，在電動機的轉軸上有一半徑r=0.2 m的轉輪，在轉輪上套有一條皮帶，皮帶一端掛一重力G=50 N的物體，皮帶的另一端掛一個彈簧秤.當電動機以ω=100π rad/s的角速度轉動時，彈簧秤的示數為F=85.0 N，彈簧秤自重不計，則電動機的輸出功率為多少瓦？

圖7-2-9

Answer 1

2 198 W

解析:

電動機通電，轉軸對轉輪施加一牽引力F_牽，使轉輪轉動起來，如下圖，而轉動的轉輪與皮帶相對滑動產生了一對滑動摩擦力F_f、F_f′.

對皮帶：F=F_f+G

對轉輪：F_牽=F_f′

所以P=F_牽v=F_f′v=(F-G)·ω·r=(85-50)×100π×0.2 W=700π W≈2 198 W.