某物理兴趣小组为了自制一台电子秤,进行了下列探究活动:①研究弹簧的特性。他们做了如图1的实验,根据弹簧伸长的长度χ与拉力F的关系图象如图2所示。②设计方案。设计的原理图如图3,利用量程为3V的电压表的示数来指示物体的质量(电压表刻度盘如图4),弹簧(图3中使用的弹簧)的上端与变阻器的滑片和托盘连接(托盘与弹簧的质量均不计),0、A间有可收缩的导线,当盘内没有放物体时,电压表示数为零。③分析与计算。已知滑动变阻器总电阻R=12Ω。总长度12cm,电源电压恒为6V,定值电阻R0=10Ω(不计摩擦,弹簧始终在弹性限度内,g=10N/kg)。问:
⑴由图1、2你能得到什么结论?
⑵当物体的质量为100g时,电压表的示数是多少?
⑶该电子秤能测量的最大质量是多大?
⑷改装好的电子秤刻度与原来的电压表表头的刻度有何不同?
匀速直线运动是指在任何相等的时间内通过相等路程的直线运动,匀加速直线运动是指在任何相等的时间内增加相同速度的直线运动,如从静止开始,1秒末的速度是2米/秒,则2秒末的速度是4米/秒.3秒末的速度是6米/秒……
作匀速直线运动的物体在时间t内移动的距离s=vt,在它的v—t图象中(下图1),阴影矩形的边长正好是v和t,可见,做匀速直线运动的物体移动的距离对应着v—t图象中阴影的面积,匀加速直线运动的物体移动的距离也有类似的关系。
现有一辆汽车在教练场上由静止开始沿平直道路做匀加速运动,在10秒末速度达到 10米/秒.然后以此速度做50秒的匀速直线运动,最后减速慢慢停下。
(1)从汽车由静止开始运动计时,在下图2中做出汽车在1分钟内的v—t图象。
(2)求这1分钟内汽车行驶的距离。
(3)汽车在行驶的过程中,在水平方向上受到使汽车前进的牵引力F1和阻碍汽车运动的阻力F2,试分析这一分钟内F1和F2的大小关系。
小明家有个木衣架,有一次放学回家他把书包挂在衣架A处,衣架倒了下来,小明是个聪明的孩子,他分析了衣架倒下来的原因后,测量了如下的数据:书包质量5千克;木衣架质量3千克;圆底盘直径30厘米;其他数据如图,衣架受到重力的作用线经过圆底盘的圆心。
(1)请你通过计算,解释衣架倒下来的原因。
(2)为了防止衣架倒下来,小明提出了改进意见适当增大圆底盘直径,请你再说出一种其他方法。
《2013~2017年中国风光互补路灯行业发展前景与投资预测分析报告》数据显示,我国现有城乡路灯总数约有2亿只,并以每年加20%的速度增长,我国有丰富的风能及太阳能资源。路灯作为户外装置,两者结合做成风光互补路灯,无疑给国家的节能减排提供了一个很好的解决方案。如图为某公司生产的风光互补LED路灯外形图和电路原理图,每套路灯的都分部件及参数如下表。
(1)该灯电路中,两只LED灯的连接方式是(选填“串联”或“并联”)
(2)两只LED灯正常发光时,通过光控开关S的电流为多大?
(3)国家发改委提供的数据显示,每燃烧1吨标准煤可以发电3000千瓦时,排放二氧化碳2.61吨。假如传统路灯消耗的电能来自燃烧标准煤发电,用比套路灯替换400瓦、每天工作10小时的传统路灯,则每套路灯1年(365天)可减少多少吨二氧化碳的排放?
如图甲所示,在2015年某工厂要研发一种新型材料,要求对该材料的承受的撞击力进行测试。在测试时将材料样品(不计质量)平放在压力传感器上,闭合开关,由静止自由释放重物,经撞击后样品材料仍完好无损。从重物开始下落到撞击样品的这个过程中,电流表的示数
随时间
变化的图像如图乙所示,压力传感器的电阻R随压力
变化的图像如图丙所示。电源的电压=24V,定值电阻R0=10Ω。求:
(1)在重物下落的过程中, 压力传感器的电阻是多少?
(2)在撞击过程中,样品受到的最大撞击力是多少?
如图所示,是最新一款无人驾驶汽车原型图。汽车自动驾驶时使用雷达传感器,以及激光测距器来了解周围的交通状况。该款车以72km/h的速度在一段平直的公路上匀速行驶了8km时,消耗汽油1.5L。假设燃油完全燃烧,汽油机的效率为30%,那么,在这段运动过程中,求:
(1)该汽车发动机做的有用功是多少?
(2)该汽车的输出功率为多少?
(已知:汽油的密度为0.8×103kg/m3,汽油的热值为4.5×107J/kg)