我国北方冬天比较寒冷,许多家庭安装了一种利用电来取暖的床﹣﹣“韩式电热坑”.其工作电路可简化为如图所示,其中K为保护开关,平常处于闭合状态,当温度超过某一警戒温度时自动断开,扇形导体S为旋转型选档开关,可绕O点旋转,每次都和相邻的两触点同时接触,从而实现关、低、中、高四个档位的转换(档位顺序未知,电功率越大档位越高).小明在家里利用所学的物理知识来测量该电热炕的电功率.他先关闭家里其它所有的用电器,然后将S旋转到与触点1、2连接,观察发现家里标有“3000r/(kW•h)”的电能表的转盘在1min内刚好转了20转.已知R1和R2是发热电阻,R2的阻值是R1的2倍,其它电阻忽略不计,小明家电压恒为220V.完成下列问题:
(1)当S与触点1、2接触时,电热炕功率是多少?
(2)当电热坑处于低档时,电路中通过O点的电流是多少?
(3)当该电热炕处于低档,且正常工作30min,所消耗的电能可使1.8L水从25℃升高到多少摄氏度?[无热损失,c水=4.2×103J/(kg•℃),结果保留1位小数].
如图所示,重500N的小丽同学,在今年中考体育必测项目800m的测试中,以3min20s的好成绩跑完全程.求:
(1)跑前小丽站立地面,他对地面的压力为多少牛顿?
(2)小丽跑完全程的平均速度是多少米每秒?
如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑片P置于滑动变阻器b端时,电压表V1示数为12V,电流表A示数为0.4A;当滑片P移至滑动变阻器中点时,电压表V2的示数恰好等于V1示数的一半(滑片P处于任何位置灯泡均可发光,灯丝电阻不随温度而改变)。求:
(1)滑动变阻器的最大阻值为多少?
(2)滑片P由滑动变阻器b端移至中点过程中,灯泡L消耗的电功率变化了多少?
(3)当开关S闭合,在任意移动滑片P的过程中,电路消耗的最大功率为多少?
一带阀门的圆柱形容器,底面积是200cm2,装有12cm深的水,正方体M边长为10cm,重20N,用细绳悬挂放入水中,有的体积露出水面,如图所示,试求:
(1)正方体M的密度;
(2)正方体M受到的浮力以及此时水对容器底部的压强;
(3)若从图示状态开始,通过阀门K缓慢放水,当容器中水面下降了2cm时,细绳刚好被拉断,则细绳能承受的最大拉力是多少?(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3)
某太阳能热水器装有质量为200kg的水,在阳光的照射下,该热水器中的水的温度从15℃升高到65℃,求这些水吸收的热量是多少?[水的比热容为4.2×103J/(kg•℃]
超高压水刀是一种新技术产品,一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成。它将普通水经过多级增压后,通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”,可以对坚硬物体实施切割,如图所示。某超高压水刀喷嘴横截面积S=5×10-8m2,喷水速度v=800m/s,高速“水箭”对该切割面的压强p=300MPa。已知水泵电机功率P=20kW,水的密度ρ=1.0×103kg/m3。求:
(1)水刀正常工作1min消耗的电能;
(2)高速“水箭”对切割面的压力;
(3)每秒钟从喷嘴喷出的水的质量;
(4)水刀的效率。