小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置,他利用学过的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置,其工作原理如图甲所示。 为水平杠杆, 长 , 为支点, ,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。已知定值电阻 的阻值为 ,压力传感器 固定放置, 的阻值随所受压力 变化的关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。
(1)当电池组电压 ,平板上物体所受重力分别是 和 时,闭合开关 ,分别求出电流表的读数。
(2)电池组用久后电压变小为 ,这时平板上物体重 时,电流表读数为 ,求 的大小。
(3)在第(2)问情况中,电池组电压大小为 ,要求平板上重为 的物体对应的电流表读数和电池组电压 的情况下相同,小明采取了两种解决办法:
①其它条件不变,只更换电阻 ,试求出更换后的 的大小。
②其它条件不变,只水平调节杠杆上触点 的位置,试判断并计算触点 应向哪个方向移动?移动多少厘米?
康康家里有一台电火锅,部分技术参数如表,图甲是其内部电路的工作原理简图, 、
均为阻值不变的加热电阻,通过开关
、
、
的通断可实现三个挡位功能的切换,其中
是能分别与
、
两掷点相连的单刀双掷开关。(水的比热容:
额定电压 |
|
高温挡 |
|
低温挡 |
|
保温挡 |
|
(1)电火锅正常工作时,锅内水温随时间变化的图象如图乙所示。若用高温挡把质量为 、初温为
的水加热到
,求此过程中水吸收的热量和电火锅的热效率;
(2)若改用低温挡给(1)问中的水加热,请比较使用高温挡还是低温挡更节能;
(3)求电火锅正常工作时保温挡的电功率。
如图所示,工人师傅用 的拉力,使重为
的物体以
的速度在地面上沿水平方向做匀速直线运动,已知物体在运动时受到地面的摩擦力为物重的0.2倍。不计绳重及绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦。求:
(1)工人师傅拉力的功率;
(2)动滑轮的重;
(3)若物重增大到 ,则滑轮组的机械效率是多少?
如图,柱状容器下方装有一阀门,容器底面积为S=200cm 2,另有一边长为L 1=10cm的正方体木块,表面涂有很薄的一层蜡,防止木块吸水(蜡的质量可忽略),现将木块用细绳固定在容器底部,再往容器内倒入一定量的水,使木块上表面刚好与水面相平,绳长L 2=20cm,木块的密度为ρ 木=0.6×10 3kg/m 3。求:
(1)图中水对容器底的压强?
(2)若从阀门放出m 1=300g的水后,木块受到的浮力多大?
(3)若从阀门继续放出m 2=200g的水后,细绳的拉力多大?
如图所示电路,电源电压保持不变,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V,灯泡上标有"6V 3W"字样,R 1=18Ω。(a)当开关S 2断开,S、S 1闭合,滑片移到变阻器中点时,灯泡正常发光。(b)当S 1断开,S、S 2闭合,滑片移至最大阻值处时,电流表示数为0.3A。求:
(1)灯泡正常发光时的电阻多大?
(2)电源电压多大?
(3)若将R 1换成R 3=9Ω的定值电阻,闭合开关S、S 2,断开S 1,电路中的电功率变化范围(结果保留一位小数)?
如图甲所示,一轻质弹簧,其两端分别固定在容器底部和正方体物块上。已知物块的边长为10cm,弹簧没有发生形变时的长度为15cm,弹簧受到拉力作用后,伸长的长度ΔL与拉力F的关系如图乙所示。向容器中加水,直到物块上表面与水面相平,此时水深30cm。
(1)该物块受到水的浮力;
(2)该物块的密度;
(3)打开出水口,缓慢放水,当弹簧恢复原状时,关闭出水口。求放水前后水对容器底部压强的变化量。