如圖所示,是小宇同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置.質(zhì)量為5kg的物體M
1靜止于水平導(dǎo)軌AB的B端,導(dǎo)軌AB及支架只可繞著固定于地面上的過(guò)C點(diǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)(導(dǎo)軌及支架的形狀和尺寸已在圖中標(biāo)出,質(zhì)量忽略不計(jì)).一根沿水平方向的細(xì)繩,一端連在物體M
1上,一端繞過(guò)滑輪組連在電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸上,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),可以通過(guò)細(xì)繩拉動(dòng)物體M
1沿導(dǎo)軌水平向A端移動(dòng).質(zhì)量為8kg的物體M
2放在地面上,并通過(guò)細(xì)繩掛在動(dòng)滑輪E
2上,在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中,M
2始終未離開(kāi)地面.與滑輪組、電動(dòng)機(jī)有關(guān)的摩擦不計(jì),動(dòng)滑輪E
2的質(zhì)量為0.2kg,細(xì)繩未發(fā)生形變,g取10N/kg.
(1)當(dāng)電動(dòng)機(jī)的輸出功率為2.5W時(shí),剛好可以通過(guò)細(xì)繩拉動(dòng)物體M
1以0.1m/s的速度沿導(dǎo)軌水平向A端勻速運(yùn)動(dòng),地面對(duì)物體M
2的支持力為 N
1.求細(xì)繩對(duì)物體M
1的拉力為多少?
(2)從物體M
1開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)起,導(dǎo)軌及支架能保持靜止的最長(zhǎng)時(shí)間為多少?
(3)將物體M
1換成另一質(zhì)量更大的物體,當(dāng)電動(dòng)機(jī)通過(guò)細(xì)繩拉動(dòng)它仍以0.1m/s的速度從B端沿導(dǎo)軌勻速向A端運(yùn)動(dòng)時(shí),物體M
2受到地面的支持力為N
2,且N
1:N
2=16:1.若此時(shí)電動(dòng)機(jī)兩端電壓為6V,電動(dòng)機(jī)線圈的電阻為2Ω,電動(dòng)機(jī)消耗的電能除了線圈發(fā)熱外,全部用于對(duì)細(xì)繩做功,電動(dòng)機(jī)允許通過(guò)的最大電流為1A.求此時(shí)通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為多少?