如图是利用滑轮组打捞水中物体的简化模型示意图,工人用一滑轮组从水中打捞物体。已知:物体的质量为 且以恒定速度匀速上升,当物体完全露出水面,工人对滑轮组绳子自由端的拉力 为 ,此时滑轮组的机械效率 为 (绳的质量、滑轮与轴的摩擦以及水的阻力均忽略不计, 。
(1)请你根据题目中的条件,判断出工人所使用的滑轮组是下列中的 图。
(2)工人的质量为 ,双脚与地面接触面积为 ,物体浸没在水中和完全被打捞出水面时工人对地面的压强变化了 ,求物体浸没在水中时受到的浮力。
(3)若物体完全浸没在水中时,工人拉力的功率为 ,求物体上升的速度。
(8分) 某同学照图所示的电路图将实物连接起来,闭合开关S后,观察电流表A1的示数是0.3A,电流表A的示数是0.5A;如果已知L1的电阻为10Ω。求:
(1)电源电压是多少?
(2)L2的电阻是多大?
(8分)加热2kg20℃的水,使其温度升高到70℃,水需要吸收多少热量?这些热量如果是由燃烧煤气提供的,需完全燃烧多少千克的煤气?(=4.2×107J/kg)
目前研制的超导限流器,在电流小于某值时,其电阻为零;电流大于某值时,其电阻为一定值R0.将超导限流器接入电路中,当电流突然变大到大于某一值时,超导限流器瞬间具有一定阻值,保护整个电路.如图甲,是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系,如图乙,将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5×104V的高压电源上.求:
(1)当电路中的电流为30A时,用电器M消耗的电功率是多大?(3分)
(2)当用电器M短路后,该超导限流器能够保护这个电路,R0不能大于某一值,这个值是多大?
如图所示是某太阳能电动汽车的电路简化图,由太阳能电池给电动机提供动力,通过一个调速电阻改变电动机转速。已知:太阳能电池电压600V保持不变,调速电阻的最大阻值10Ω,闭合开关,求:
(1)当滑片P在最左端时,电动机的功率是18kW,此时电流表的示数为多大?
(2)当滑片P在最右端时,电压表示数为500V,通过调速电阻的电流为多大?
(3)当滑片P在最右端时,电动机的能量利用效率是多少?
[提示:不考虑电动机的内部电阻,电动机的能量利用效率等于电动机消耗的电能(或功率)占整个电路消耗的电能(或功率)的百分比。]
小刚同学家有一台电热水器,铭牌如下表所示。
小天鹅“蓝金刚”XCD-50B型全自动电热水器 |
|||
额定功率(kW) |
2 |
加热方式 |
电加热器 |
额定电压(V) |
220 |
类别 |
防触电保护一类 |
温度设定范围(℃) |
20~90 |
净重(kg) |
20 |
容量(L) |
50 |
整机外形尺寸(mm) |
530×400 |
出厂时间 |
2013年10月1日 |
根据铭牌所提供的信息,求:
(1)该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大?
(2)电热水器正常工作持续45min产生的热量是多少焦?
(3)若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V,不考虑电热丝电阻随温度的变化,则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少?