现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点 与圆环上的 点连接,再移动滑动变阻器 的滑片 至最右端后,闭合开关 ,将触点 从 开始沿逆时针方向滑动一周,在触点 滑动的过程中,触点 、 之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为 .设滑过弧 的长为 ,电流表示数 与 之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为 ,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
(1)由图乙可知,该金属圆环中铜丝的长度是 。
(2)在触点 滑动过程中, 的最大值是多少?
(3)每 电阻丝的阻值是 .(提示:图甲中 、 之间的电阻等效于 、 之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)
(4)如图丙所示,把 、 接到圆环其中一条直径的两端,将滑片 移到最左端后闭合开关 ,通电 ,电路消耗的电能为 .求 的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)
医院、宾馆等公共场所普遍使用高温高压蒸气消毒锅对物品消毒.图甲为自动测定锅内温度的电路原理图,其中R0为定值电阻,A为温度指示表(实质是一只电流表),Rx为热敏电阻(其电阻值随锅内温度的变化而变化).热敏电阻的阻值与温度的对应关系如下表所示,电源两端的电压保持6V不变.
锅内温度值/℃ |
25 |
37 |
50 |
62 |
75 |
87 |
100 |
112 |
125 |
Rx对应的电阻值/Ω |
150 |
80 |
50 |
30 |
20 |
15 |
10 |
7 |
(1)若锅内温度为112℃时电流表指针指向0.50A;求R0的阻值
(2)若锅内温度为125℃时电流表指针指向0.6A;求锅内温度为125℃时热敏电阻Rx的阻值和Rx发热功率.
(3)高温高压蒸气消毒锅内温度与锅内气压的关系如下表所示:
锅内温度t/℃ |
87 |
100 |
112 |
125 |
锅内气压值p/Pa |
1.8×105 |
2.0×105 |
2.5×105 |
3.3×105 |
为了使高温高压蒸气消毒锅内温度不超过112℃,高压锅盖上有一限压阀,图乙为限压阀的原理图,限压阀由一直立圆柱形金属体和滤网型外套组成.当锅内温度达到112℃时,锅内高压气体将圆柱形金属体顶起,并对外排气减压,从而起到限压的作用.已知圆柱形金属体的底面积为0.2cm2,求该金属体的质量m .
(外界大气压p外=1.0×105Pa,g取10N/kg)
边长为10cm的立方体物块(ρ物<ρ水)放入圆柱形容器底部,如图1所示.逐渐向容器内倒入水(水未溢出),测量容器内水的深度h,分别计算出该物块对应受到的浮力F浮,并绘制了如图2(实线)所示的图像.(g取10N/kg)
(1)在水中,h=12cm时,物块处于状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),物块重为N.
(2)未倒水前物块对容器底部的压强为Pa,物体的密度为kg/m3.
(3)更换一种液体重复上述实验,绘制了如图2(虚线)所示的图像.h=12cm时,物块处于状态(选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”),液体的密度为kg/m3.当h=12cm时,水中物块的重力势能液体中物块的重力势能.(选填“>”、“<”或“=”)
一卡车车厢底板距地面1.5m高,小军把一块长3m长的钢板AB搭在车厢底板上搭成一个斜面,如图所示,他沿着斜面方向用500N的力,把一个木箱由B处推至A处,已知木箱重力为800N,推木箱用的时间是50s.在这一过程中,求:
(1)小军做的功;
(2)小军做功的功率;
(3)木箱受到的摩擦力.
如图甲所示电路中,电源电压保持不变,初始时滑动变阻器R1的滑片P在最右端,合上开关后滑片P向左滑动,电压表读数U与x、电流表读数I与x的关系如图乙、丙所示。
请回答:
(1)仔细观察图乙、丙中电压表和电流表的读数,可以判断出当x<5cm时,电路中出现了(选填“短路”或“断路”),电源电压是V。
(2)定值电阻R2的阻值多大?
(3)①开关闭合,滑片P从x="5" cm处向左滑动的过程中,该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化为多少欧姆?
②若该电路各个器件都完好,则R2的最小功率是多少?
无锡地铁的开通有效的缓解了城市公交运输压力,崇安中学的综合实践活动小组同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下:
(1)地铁在启动加速的过程中其动能(选填“增大”、“减小”或“不变”);坐在地铁上的乘客相对于地铁是(选填“运动的”或“静止的”)。
(2)甲、乙两地铁站相距1.8 km,地铁运行需要多长时间?消耗多少电能?
(3)公交汽车正常行驶每千米消耗燃油0.3 kg,问公交汽车的效率是多少?