某物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置,其部分结构如图甲所示。电源电压为6V,R0为定值电阻,滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙,T为容器的阀门。某次探测时,水下机器人潜入100m深的湖底取出矿石样品M.返回实验室后,将矿石样品M悬挂于P点放入容器中,保持静止状态。打开阀门T,随着水缓慢注入容器,电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实线所示。在电压表示数从2V变为4V的过程中,电流表示数变化值为0.2A(弹簧电阻忽略不计,矿石M不吸水,湖水密度与水相同,g=10N/kg)。求:
(1)水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强为多少?
(2)定值电阻R0的阻值是多少?
(3)矿石M的密度是多少kg/m3?
现有电阻R、开关S,标有“12V 2W”字样的灯泡L和滑动变阻器按图所示连接在电压为16伏特且稳定不变的电源上.
(1)闭合开关S,当滑片P移到M端时,灯泡很亮(但灯丝没有烧断)求灯泡的实际功率;
(2)断开开关S,把滑片P移到N端时,电灯L正常发光,求滑动变阻器的最大阻值?
如图所示,边长为10 cm的实心正方体木块,密度为0.6×103kg/m3,静止在装有足量水的容器中,且上下底面与水面平行,求:
(1)木块在水中所受浮力的大小;
(2)木块浸在水中的体积;
(3)水对木块下底面的压强.(取g=10 N/kg)
如图8所示的电路是家用电饭锅工作原理图.当开关S闭合时为加热状态,当开关S断开时为保温状态,已知加热时的电功率为800W,保温时的电功率为100W,设R1、R2的阻值不随温度发生变化.求:(只选作其中的4个问题进行解答)
(1)加热时电路电流是多大?
(2)电阻R2有多大?
(3)当电饭锅处于加热状态时,电路中的电流I是多大?
(4)当S断开时电路中的电流I′是多大?
(5)当S断开时R2两端的电压U2有多大?
(6)当S断开时R2的电功率是多大?
(7)如果做—次米饭(加热状态)需要30min,则电饭锅消耗多少电能?
我们都知道,石头放在水中是要下沉的,那么,你见过能浮在水面上的石头吗?在我国的长白山的天池,就有这种石头,这就是著名的长白山浮石。有资料显示:浮石是由火山玻璃、矿物和气泡所组成,浮石中的气泡可达岩石总体积的70%以上,因而它的平均密度小于水的密度,这样可以像船一样浮于水面之上了。
康康在暑假里随父母到了长白山游玩了天池。他也拾到了两块长白石,但当他将这两石头放入水中时,却发现除了其中的一块石头能浮在水面上外,另外一块石头却沉入了水底。于是他把这些石头带回家,做了以下探究过程。
(1)康康用天平测其能沉入水底的那一块石头的质量,整个操作过程完全正确,所用砝码和游码位置如图所示.用量筒测其这块石头的体积,量筒中水面的位置如图所示,则所测石头的质量为________克,体积为________厘米3,石头的密度为________千克/米3.
(2)由于路途遥远,康康发现能浮在水面的那块石头破碎成了几小块,于是他利用天平和量筒,使用同上的测量方法,描绘出了破碎后的这几小块石头的m—V关系图像(如图7所示),则:
①体积是4厘米3的石头质量是多少克?
②这些石头的密度是多少千克/米3?
学校操场五星红旗在旗杆上飘扬。同学们为了测出旗杆的高度,设计了三种方案(甲、乙、丙),如下图所示。请你任选其中的一种方案:
(1)你选哪种?请说明其运用的物理光学知识;
(2)利用同学们的实测数据,计算出旗杆的高度。