【題目】為響應(yīng)市政府提出的“創(chuàng)建海綿型城市”的號召,小科設(shè)計了如圖所示的市政自動排水裝置模型,控制電路由電壓為12V、最大容量為6000mAh的蓄電池供電,蓄電池用“發(fā)電玻璃”制成的太陽能電板充電。R0為定值電阻,R為壓敏電阻,壓敏電阻通過杠桿ABO與圓柱形浮體相連,AO:BO=4:1,壓敏電阻的阻值隨壓力變化
的關(guān)系如下表。(壓板、杠桿和硬質(zhì)連桿的質(zhì)量及電磁鐵線圈電阻忽略不計,所用綠燈紅燈及排水泵的額定電壓均為220V)
壓敏電阻受到的壓力F/N | 60 | 120 | 180 | 240 | 300 | 360 | 420 | 480 | … |
壓敏電阻R阻值/Ω | 400 | 260 | 180 | 125 | 100 | 80 | 65 | 55 | … |
(1)“發(fā)電玻璃”面積為0.2m2,其光電轉(zhuǎn)化率為10%,要對沒有電的控制電路蓄電池充滿電需要_____小時.(太陽能輻射到每平方米地面上的平均功率按1kW計算)
(2)按照設(shè)計要求,當水位上升到浮體剛好全部浸入水中時,壓敏電阻受到壓力為360N,通過電磁鐵線圈的電流為100mA,排水泵啟動;R0的電阻為_____Ω。該浮體重力為10N,浮體剛好全部浸入水中時受到的浮力為_____N。
(3)制作壓敏電阻的材料屬于_____(填“導體”或“半導體“)。在實際調(diào)試過程中,小科發(fā)現(xiàn)水位已達到安全位置上限,但排水裝置還未啟動。如果在其他條件保持不變的前提下,要使排水裝置符合設(shè)計要求,應(yīng)該將與壓敏電阻相連的壓板向_____(填“左”或“右“)移動。
(4)若選用額定功率為5kW的排水電動機,排水泵機械效率為80%,工作2小時能將_____kg的水抽到6米高處。(g=10N/kg)
【答案】3.6h 40 100 半導體 右 480000
【解析】
(1)控制電路蓄電池沖滿電時儲存的電能:
由題意得:
所以:
(2)在控制電路中,R0與壓敏電阻串聯(lián),電磁鐵線圈的電流為100mA。
由得,
由表中數(shù)據(jù)得,壓敏電阻受到壓力為360N時,壓敏電阻R阻值為80。
設(shè)此時連桿對A端的作用力為FA,壓敏電阻對B處的作用力為FB,
已知AO:BO=4:1
根據(jù)杠桿的平衡條件有:,則:
因為力的作用是相互的,所以A端對浮體向下的壓力:,
由力的平衡條件可得,此時浮體受到的浮力:
(3)制作壓敏電阻的材料屬于半導體,水位已達到安全位置上限,排水裝置還未啟動(說明控制電路的電流減。,由歐姆定律可知,應(yīng)減小控制電路中的電阻以增大控制電路中電流,從而使電磁鐵磁性增強吸下銜鐵,而其他條件保持不變,則應(yīng)減小壓敏電阻R的阻值,根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知,應(yīng)增大壓敏電阻受到的壓力;在A端作用力和動力臂不變的情況下,由杠桿平衡條件知,將壓板向右移動時,減小了阻力臂,可增大對壓敏電阻的壓力。
(4)若選用額定功率為5kW的排水電動機,排水泵機械效率為80%,工作2小時做的有用功為:
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【題目】一輛新能源電動汽車在水平公路上沿直線行駛,假設(shè)所受到的阻力不變,其v-t圖象如圖所示。其中0~1 s內(nèi)和3~4 s內(nèi)的圖象為直線,1~3 s內(nèi)的圖象為曲線,則下列說法中正確的是( )
A. 0~1 s內(nèi)電動汽車做勻速運動
B. 1~3 s內(nèi)電動汽車做減速運動
C. 3~4 s內(nèi)電動汽車處于靜止狀態(tài)
D. 3~4 s內(nèi)電動汽車的牽引力一定最小
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【題目】小京同學在探究液體壓強與液體密度的關(guān)系時,他向水平桌面上的兩個相同容器中裝入甲、乙兩種液體,調(diào)節(jié)微小壓強計使U形管的兩液面__________。然后他將壓強計的探頭先后放入甲、乙兩種液體中的________(選填“相同”或“不同”)深度處,觀察U形管中兩次液面的高度差,如圖所示。由此可知,液體壓強與液體密度_________(選填“有關(guān)”或“無關(guān)”);若要使兩U形管中液面的高度差相同,則需要進行的操作是:_______________________。
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【題目】為了探究“電流通過導體產(chǎn)生的熱量跟什么因素有關(guān)”,某同學將兩段阻值不同的電阻絲R1、R2分別密封在兩個完全相同的燒瓶中,并設(shè)計了如圖所示的甲、乙兩套裝置.已知所用蓄電池電壓相等且保持不變,R1<R2,裝入燒瓶的煤油質(zhì)量相等.下列有關(guān)此探究活動的各種表述,錯誤的是( )
A. 在此實驗中,電流通過導體產(chǎn)生熱量的多少是通過溫度計示數(shù)變化的大小體現(xiàn)出來的
B. 甲裝置可探究電流通過導體產(chǎn)生的熱量與電阻是否有關(guān)
C. 比較相同通電時間內(nèi)a、c兩支溫度計示數(shù)變化情況,可探究電流產(chǎn)生的熱量與電流是否有關(guān)
D. 在相同的通電時間內(nèi),d溫度計所在燒瓶中的電阻絲產(chǎn)生的熱量最多
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【題目】小明利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系。已知電源電壓為6V且保持不變,實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)請根據(jù)圖甲將圖乙所示的實物電路連接完整(導線不允許交叉)。
(2)實驗中多次改變R的阻值,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持不變,記下電流表的示數(shù),得到如圖丙所示的電流I隨電阻R變化的圖像。
①由圖像可以得出結(jié)論:_____。
②上述實驗中,小明用5Ω的電阻做完實驗后,斷開開關(guān),接下來將10Ω的電阻接入電路,閉合開關(guān),需將移動滑片向_____端移動,使電壓表示數(shù)為_____V時,讀出電流表的示數(shù)。
(3)為完成整個實驗,應(yīng)該選取最大阻值不小于_____Ω的滑動變阻器。
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【題目】小明同學實驗探究“滑動摩擦力大小跟哪些因素有關(guān)”。實驗過程中保持長木板水平且固定,每個木塊各個表面粗糙程度相同。以下是部分實驗步驟:
第1次:把木塊平放在長木板上,用彈簧測力計水平拉木塊,使木塊做勻速直線運動,如圖甲。讀出測力計的示數(shù)并填入表中;
第2次:把木塊倒放在長木板上,用彈簧測力計水平拉木塊,使木塊做勻速直線運動,如圖乙。讀出測力計的示數(shù)并填入表中;
第3次:把兩塊相同木塊疊在一起平放在長木板上,再用同樣的方法拉木塊,如圖丙。讀出測力計的示數(shù)并填入表中;
第4次:把三塊相同木塊疊在一起平放在長木板上,再用同樣的方法拉木塊,圖略。讀出測力計的示數(shù)并填入表中。
(1)已知每個木塊的重力為20N,請你幫助小明同學將表格內(nèi)的空格都填上_______。
實驗次數(shù) | 木塊對木板的壓力F1/N | 測力計示數(shù)F2/N | 滑動摩擦力f/N |
1 | 4.0 | ||
2 | 4.0 | ||
3 | 8.0 | ||
4 | 12.0 |
(2)比較_____兩次實驗數(shù)據(jù),可以得出“滑動摩擦力的大小與接觸面積無關(guān)”。
(3)比較第1、3、4三次實驗數(shù)據(jù),可以得出的結(jié)論是:_____________________________
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【題目】如圖所示的電路中,電源電壓不變,下列說法正確的是
A.只閉合,滑片向右移動,示數(shù)變小,,示數(shù)變大
B.保持滑片P在某一位置不變,開關(guān)由只閉合到全部閉合,示數(shù)變大,示數(shù)變大
C.閉合、和,滑片向右移動,電路消耗的總功率變大
D.只閉合,滑片向右移動時,與示數(shù)的比值變大,示數(shù)的變化量與示數(shù)的變化量的比值不變。
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【題目】某建筑工地用升降機提升實心磚的示意圖如圖所示。升降機貨箱的重力是300N,g取10N/kg。不計滑輪和鋼絲繩的重力,不計摩擦。試求:
(1)已知磚的密度是2×103kg/m3,每塊轉(zhuǎn)的體積是1.5×10-3m3,則每塊磚的重力是多少?
(2)如果鋼絲繩上允許施加的最大拉力是2100N,則該升降機一次最多能勻速提升多少塊磚?
(3)某次提升中,升降機在50 s內(nèi)將貨物勻速提升了10m,鋼絲繩的拉力是2000N。則鋼絲繩的拉力的功率是多少?
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【題目】用兩根相同的橡皮筋將金屬棒懸掛于磁場中,給金屬棒通入電流,當金屬棒靜止時,橡皮筋剛好處于松弛狀態(tài)(導線對金屬棒的作用力忽略不計),如圖所示。
(1)請分析說明此時金屬棒受到的磁場力是什么方向?
(2)若要使橡皮筋處于拉伸狀態(tài),在不額外對棒施力的條件下,請?zhí)岢鰞身椏尚械拇胧?/span>
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