如图甲所示,用电动机和滑轮组把密度为3×103kg/m3,体积为1m3的矿石,从水底匀速竖直打捞起来,g取10N/kg,水的密度为1×103kg/m3。求∶
(1)矿石的重力;
(2)矿石浸没在水中受到的浮力;
(3)矿石露出水面前,电动机对绳子拉力的功率为2.5kW,矿石上升过程中的图像如图乙所示,求滑轮组的机械效率;
(4)如果不计绳重及绳子与滑轮间的摩擦,矿石露出水面后与露出水面前相比,滑轮组机械效率会如何改变?为什么?
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为延长疏果保鲜时间,某同学帮助菜农设计了蔬果保鲜仓库的自动制冷装置。装置如图甲所示,控制电路中电源电压恒为3伏,R1为热敏电阻,R2阻值为10欧,电磁铁线圈阻值忽略不计。R1阻值随温度的变化关系如图乙所示。当温度升高到启动值时,控制电路中电流达到0.1安,衔铁吸下,制冷器启动工作;当温度降低到设定值后。工作电路断开,制冷器停止工作,如此进行间歇性循环工作。图丙为工作电路某1小时内制冷器功率与时间的关系图。
请完成下列问题:
(1)通过计算并结合图乙确定该制冷器启动工作的温度。
(2)在图丙所示的1小时内工作电路中制冷器消耗的总电能是多少?
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随着科技的发展,智能机器人不断出现在宾馆、医院、车站等公共场所。被誉为抗疫“智”先锋的医用消毒机器人,可在无人环境下自主导航,利用闪蒸技术360°无死角消毒,在此次抗击“新冠肺炎”中发挥着重要作用。某品牌消毒机器人部分参数如下表:
××牌消毒机器人 | |
项目 | 参数 |
机身自重(千克) | 80 |
运行速度(米/秒) | 1 |
请分析计算下列问题:
(1)该机器人以运行速度匀速行驶5分钟,行驶的路程有多少米?
(2)若该机器人装载8千克消毒液并静止在水平地面上,与地面接触的总面积为0.008米2,此时该机器人对地面的压强有多大?
(3)该机器人在粗糙程度相同的水平地面上,以运行速度做匀速直线运动,若电池的输出功率为140瓦,克服摩擦力做功的功率占电池输出功率的35%,则该机器人受到的摩擦力多大?
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左图是小明设计的调光电路图,他将粗细均匀的电阻丝AB通过滑片P连入电路,小灯泡的额定电压为6V.闭合开关S后,滑片P从最左端A滑到最右端B的过程中,小灯泡的I—U关系图像如右图所示.(电阻丝AB的阻值不随温度变化)
求:(1)小灯泡的额定功率;
(2)电阻丝AB的阻值;
(3)当AB连入电路的阻值R1=2.5时,灯泡消耗的功率为3.2W,此时灯丝的阻值为多少.
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图甲是小明家使用的电饭煲,图乙是其电路原理图,R1、R2 为阻值不变的电热丝,S1 为温度自动控制开 关,可实现“加热”和“保温”状态的转换。该电饭煲的最大容量是 4 L,额定加热功率是 800 W,额定保温功率是 100 W。〔ρ水=1.0×103kg/m3,c水=4.2 ×103J/(kg•℃)〕求:
(1)电热丝 R1 的阻值是多少?
(2)该电饭煲将 2 kg 水从 20 ℃加热到 100 ℃时,水吸收的热量是多少?
(3)关闭家中其他用电器,只让该电饭煲在加热状态下工作 4 min,观察到标有 “1200 r/(kW•h)”字样的电能表转盘转了 60 转,则电饭煲的实际功率是多少?
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如图(a)所示,电源电压为24V,且保持不变,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R标有“50Ω 1A”字样,电压表、电流表的规格如图(b)所示。闭合电键S后,电流表示数为0.9A.求:
(1)电阻R1两端的电压U1;
(2)滑动变阻器R2接入电路的阻值;
(3)在电表量程可换的情况下,为使滑动变阻器接入电路的阻值范围最大,小明同学认为可以采取下列方案之一来实现:a、去掉电压表V1;b、去掉电压表V2;c、将电流表用导线代替。请通过计算说明可行的方案并求出此时滑动变阻器的取值范围及电路中的电压表、电流表对应的示数情况。
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如图所示电路,电源电压不变,定值电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2标有“60Ω 1A”字样,灯泡上标有“8V 4W”字样,灯泡阻值不受温度影响。电流表可选用“0~0.6A”或“0~3A”两种量程,电压表可选用“0~3V”或“0~15V”量程。
(1)求灯泡正常发光时的电阻;
(2)闭合开关S和S1,调节滑动变阻器的滑片在中点时,灯泡正常发光,求电源电压;
(3)若电源电压可变,电压表只用“0~15V”量程。闭合开关S和S2,调节滑动变阻器滑片的过程中,在电路安全的前提下,电流表的最大和最小示数如图所示(两次读数时电流表可能更换了量程)。求电源电压的可能值以及电路总功率的最小值。
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在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1阻值为10欧,滑动变阻器R2标有“20Ω 2A”字样.现将两个电流表A1、A2分别串接在电路中,当滑动变阻器R2的滑片P从一点向另一点移动过程中,电流表A1的示数始终为0.6安,电流表A2的示数从1.2安减小到1.0安.求:
①电源电压U.
②10秒内电流通过电阻R1所做的电功W1.
③滑动变阻器连入阻值的变化量⊿R2.
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在如图所示的电路中,电源电压为16V且保持不变,定值电阻R1=20Ω,滑动变阻器R2上标有“100Ω 0.6A”字样,闭合开关S后,电流表的示数为0.5A。
(1)求此时电压表V1的示数;
(2)通电10s,求R2消耗的电能;
(3)如果用一个定值电阻来替换电阻R1,要求:在不更换电表量程的情况下,移动变阻器的滑片P,使其中两个电表同时达到满偏,且电路能正常工作。求符合上述条件的所有可能的定值电阻的阻值。(计算结果不是整数的保留两位小数)
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某辆轮式伞兵突击战车,其满载时总质量为1.6吨,正以72km/h的速度在水平地面匀速直线行驶时,发动机的功率为6×104W.(q汽油=4.6×107J/kg)
求:(1)战车行驶时,受到的阻力。
(2)战车共行驶23min,若汽油机的效率为30%,求消耗汽油的质量。
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