无内胆饮水机的电路原理如图所示,电热丝R1、R2都绕在出水管上,水经过出水管时被加热,通过改变开关S的通、断状态,可以选择出温水或开水.该饮水机的铭牌如表.忽略电热丝R1、R2的阻值随温度的变化,不计各种热损失,水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃).
额定电压 |
220V |
开水加热功率 |
2200W |
温水加热功率 |
1100W |
(1)现在需要100℃的开水200g,已知水的初温是20℃,水需要吸收多少热量?
(2)当饮水机处于开水加热状态时,加热上述水需要多少时间?(保留一位小数)
(3)S处于什么状态时饮水机是温水加热状态?为什么?
甲图是某校物理社团为检测一传感器设计的电路图,传感器可看作一个定值电阻,其阻值为3Ω,电源电压保持不变。闭合开关前,滑动变阻器R0的滑片P在最左端;闭合开关后,由于滑动变阻器某处发生断路,滑片P向右滑过一段距离后电流表才有示数,电压表示数U0与滑片P到最左端的距离x的关系如图乙所示。求:
(1)电源电压为V,电路刚接通时,滑动变阻器的滑片P向右滑动cm;
(2)滑片P向右滑动4cm时,传感器恰好正常工作,传感器的额定功率是多少?
(3)已知滑动变阻器的阻值与滑动的距离成正比,若滑动变阻器电阻丝没有断路,其最大电阻值是多少?
(4)传感器的功率超过1.08W就会失去作用,为保证传感器能发挥作用,滑动变阻器接入电路中的电阻值最小是多少?
如图所示,现在市场上制成赛车的车架有各种不同的材料,这些材料的部分技术指标如下表:(g取10N/kg)
材料 技术指标 |
锰钢 |
铝合金 |
钛合金 |
碳纤维 |
性能(强度) |
强 |
较弱 |
较强 |
强 |
密度/(kg/m3) |
7.9×103 |
3.0×103 |
4.5×103 |
1.6×103 |
(1)若一副车架的体积约为2.5×10-3m3,则最轻的车架质量是多少?
(2)运动员骑着一辆赛车在平直公路上匀速行驶500m,所用时间为50s.假设自行车在行驶过程中受到的阻力是100N,在这段时间内,运动员骑车做功的功率多大?
(3)若运动员和赛车的总质量为70kg,车胎与地面的总接触面积为4×10-3m2,则该运动员骑车时对地面的压强是多大?
如图是文轩同学老家祖屋中的电能表,文轩同学只将一只电热水壶连入电路中正常工作,观察到电能表转盘在6min内恰好转动了330转.求:(1)电热水壶6min内消耗的电能;(2)电热水壶的额定功率和额定电流;(3)该家庭电路中能同时使用的用电器的总功率的最大值.
为了迎接扬州建城2500周年,建筑工人对扬州古建筑进行维修,需要将建筑材料运送到6m高的楼顶上,工人搭建了长12m、高6m的斜面.工人沿斜面方向施加400N的拉力匀速将重为600N的建筑材料成功运上楼顶,如图所示.求该过程中:
(1)工人所做的有用功和总功;
(2)斜面的机械效率;
(3)工人所做的额外功和物体所受斜面的摩擦力.
小亮的体重为600牛顿,他想粗略地测算自己在单杠上做引体向上运动的功率。他用尺量出握拳时手臂的长度为0.65m,并测出自己连续拉上去5次的时间为10s(如图所示),请计算:
(1)小亮在这段时间内克服重力所做的功为多少?
(2)小亮做引体向上运动的功率为多大?