最近,中央电视台科教频道播出了在我市拍摄的“汽车落水后如何水下逃生”的纪录片.纪录片中,实验人员开着小车从高处落入滚滚的岷江,并在门窗紧闭的车中,尝试用不同的方法砸碎车窗玻璃逃生,惊心动魄.为了确保实验人员的安全,摄制组精心设计了紧急救援装置,用于当实验人员无法从车中逃生时迅速吊起汽车.现某课外活动小组,照此设计了如图所示的简单机械,模拟紧急救援落水汽车.实验中用实心圆柱体A代替小车,已知A的体积为0.12m3,质量为210kg.(g取10N/kg,设整个过程A均为匀速运动状态,忽略钢缆绳重及滑轮摩擦,不考虑风浪、水流等因素的影响.)
(1)求A完全浸没在水中时受到的浮力是多大?(ρ水=1.0×103kg/m3)
(2)若A完全浸没在水中时,滑轮组的机械效率为 60%.那么A完全打捞出水面后,岸上钢绳的拉力F为多大?
(3)若A完全打捞出水面后,以0.5m/s的速度被匀速提升,求岸上钢绳拉力F的功率.
(4)从A上表面刚出水面到A完全离开水面的过程中,滑轮组机械效率如何变化?请简述理由.
用细线拴住一端粗、一端细的实心胡萝卜并悬挂起来,静止后胡萝卜的轴线水平,如图甲所示;在拴线处沿竖直方向将胡萝卜切成A、B两段.A、B哪段重些呢?甲、乙、丙三个同学提出各自的猜想:甲认为:A较重;乙认为:B较重;丙认为: A、B一样重.
(1)物理老师设计了如图乙所示的实验,由此你可以判断同学的猜想是正确的(填“甲”、“乙”或“丙”)
(2)根据如图乙的实验,小明同学还得出结论:只要满足“阻力×阻力作用点到支点的距离=动力×动力作用点到支点的距离”,杠杆就能平衡.
a.这个结论(选填“是”或“否”)正确.
b.用如图丙所示的装置,怎样通过实验来说明该结论是否正确?
答:
在如图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“50欧 2安”字样,闭合电键S后,电流表A的示数为0.3安,
①求电阻R1两端的电压U1;
②求此时变阻器R2两端的电压U2及消耗的电功率P2;
③现有阻值分别为R、2R的定值电阻,最大阻值分别为4R、10R的滑动变阻器,请选择定值电阻、变阻器各一个分别替换R1、R2,要求:在移动变阻器滑片P的过程中,电流表示数的变化量最大.选择:阻值为 _________ 的定值电阻、最大阻值为 的滑动变阻器.求出电流表示数的最大变化量△I.
(9分)小明在“测量小灯泡电功率”的实验中,已知电源电压为3V,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω,实验器材如图甲所示.
⑴在图甲中,请你帮助他用笔画线代替导线将电路连接完整(导线不得交叉);
⑵实验中应注意:在闭合开关之前将滑动变阻器的滑片应放在(选填“A”或“B”)端;
⑶闭合开关后,小明发现电流表和电压表有示数但都很小,且看不到小灯泡发光,其原因是____________。
⑷当滑动变阻器的滑片滑至某一位置时,电压表读数为l.8V,电流表示数为0.24A,为了测量小灯泡的额定功率,应将滑片向(选填“A”或“B”)端滑动,直到_____ ______________________。
⑸小灯泡正常发光时电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W。
⑹他在参与某实验小组进行评估时,发现该实验小组的实验记录分析表如下:
实验 序号 |
小灯泡两端 的电压U/V |
通过灯的电 流表I/A |
小灯泡的电 功率P/W |
额定功率P/W |
1 |
2.0 |
0.24 |
0.48 |
P额=![]() |
2 |
2.5 |
0.28 |
0.70 |
|
3 |
3.0 |
0.32 |
0.96 |
你认为该小组的数据处理过程是否正确?答:________。
理由是:_______________。
小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件,设计了一个汽车超载自动报警电路,如左图所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时,输出的电压U就越大,二者的关系如右图所示。闭合开关S,当继电器线圈中电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压,线圈的电阻为20Ω。
⑴车辆不超载时,工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时,红灯亮,说明汽车超载。请你判断灯________ (选填“L1”或“L2”)是红灯。
⑵某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行,要用小强设计的装置为此桥报警,R的阻值应调节为多少?(g取10N/kg)
⑶在水平路面上,要使该装置报警,通过车辆的最小重力为多少?
(6分)阅读短文,回答问题
LED节能灯
LED节能灯是用高亮度发光二极管作光源,LED作为一种新型的节能、环体的绿色光源产品,具有很多诱人的特性。例如:
a高效节能:1 000小时仅耗几度电(普通60 w白炽灯17小时耗l度电,普通10 w节能灯1 00小时耗l度电);
b超长寿命:半导体二极管发光,无灯丝,无玻璃泡,不怕震动,不易破碎,使用寿命可达五万小时(普通白炽灯使用寿命仅有一千小时,普通节能灯使用寿命也只有八千小时);
c健康:光线健康。光线中不舍紫外线和红外线(普通灯光中舍有紫外线和红外线);
d绿色环保:不含汞和氙等有害元素,利于回收,而且不会产生电磁干扰(普通灯管中含有汞和铅等元案,节能灯中的电子镇流器会产生电磁干扰);
e保护视力:直流驱动,无频闪(普通灯都是交流驱动,就必然产生频闪);
f光效率高:发热小,90%的电能转化为可见光(普通白炽灯8 0%的电能转化为内能,仅有20%电能转化为光能)。
LED节能灯必将会得到推广,在节能减排的浪潮中大放光彩。
请回答下列问题:
(1)LED节能灯是用作光源的;工作时把能转化为光能。
(2)普通白炽灯光效率低的原因是:。
(3)普通40 w白炽灯正常工作小时耗1度电。而一盏LED节能灯工作200小时才消耗1度电,则此灯的电功率是w。
(4)我们(填“能”或“不能”)看到普通灯光中含有的紫外线和红外线。