小敏看到超载车损坏公路的新闻报道,设计了一个称量车重的模拟电路,将载重量转化成电流表示数,如图甲。电路由电源、称重计(电流表、量程0~0.6A)、定值电阻R0,滑动变阻器R1、弹簧和开关组成。已知电源电压8伏,滑动变阻器R1长40厘米、最大阻值20欧,且电阻的大小与其接入的长度成正比,弹簧的长度与受到压力之间的关系如图乙,当没有载物时,变阻器滑片指在上端,电流表示数是0.1A。
(1)定值电阻R0多大?
(2)最大载重时,该模拟电路的电流表示数多大?
(3)小华觉得最大称量时,该模拟电路的电流表示数应该过满量程的一半,则应选择定值电阻:R2=20欧、R3=5欧和R4=1欧中哪个替换R0,替换后,最大称量时,电流表示数多大?
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如图所示,小灯泡上标有“12V 12Ω”字样,R2标有6Ω.当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为1.5A,这时电灯正常发光。不考虑灯丝电阻受温度的影响。求
(1)电源电压;
(2)定值电阻R1的阻值;
(3)当开关都断开时,电灯两端的电压。
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小宇家购置一款用来煎烤食物的双面电饼铛,上下盘既可以同时加热。也可以把上盘掀开,使用下盒单独加热,电饼铛简化的内部电路如图甲所示,闭合开关S1,温控开关S2接接线柱“2”时,下盘加热。再闭合开关S3,上盘也开始加热,当度超过设定温度时,温控开关S2自动转接接线柱“1”,电饼铛进入保温状态,电饼部分参数如图乙。(忽略温度对电阻值的影响∶L1、L2、L3为指示灯,不计指示灯消耗的电能)求∶
(1)下盘加热电阻R1的阻值和保温时电路中的额定电流;
(2)某次电饼铛在额定电压下煎烤食物时,指示灯L1,L2发光时间分别为10min5min, 电饼铛消耗的电能是多少?
(3)用电高峰时,小字关闭家中其他用电器,用电饼铛下盘煎烤食物10min。电能表(如图丙)的转盘转过500转, 电饼铛的实际电压是多大?
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如图所示电路,R0=4Ω,当S闭合时,电压表的示数为6V;当S断开时,电压表的示数为4V。求:
(1)电源电压;
(2)当S 断开时,小灯泡L的电功率;
(3)当S 断开时,经过1分钟电路消耗的电能。
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某款汽车质量为1600kg,车轮与地面总接触面积为0.05m2。某次在水平高速公路上以72km/h速度匀速行驶了23min, 所受阻力为汽车重力的0.2倍。燃油的热值为4.6×107J/kg,g 取10N/kg。求:
(1)汽车静止时,对水平地面的压强。
(2)牵引力做功的功率。
(3)若燃油完全燃烧,内燃机的效率是40%,至少消耗多少kg燃油?
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村民准备在山坡上修建房屋,需要将沙石运送至山坡顶,某辆载重汽车,空载时的质量为m1;当汽车装满沙石后,沿ABC路线行驶将沙石运至高为h的山坡顶,如图甲所示,汽车在t=0时经过A处,t=t1时经过B处,t=t2时经过C处,在此过程中汽车的牵引力F和运动速度v随时间的变化图像可简化为图乙、图丙所示,已知斜坡的机械效率为η(不计空气阻力),请回答如下问题:
(1)汽车在AB段运动时牵引力的功率;
(2)汽车所装沙石的质量;
(3)汽车沿斜坡BC段运动时所受的摩擦力。
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如图所示,电源电压为可调电压,小灯泡L标有“4V 1.6W”,滑动变阻器R1标有“ 1A”的字样,电流表的量程为,电压表的量程为。(不考虑温度对灯丝电阻的影响)求:
(1)小灯泡L的阻值是多少?
(2)当S、S1、S2都闭合,将滑动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的示数为0.45A,电压表示数为3V,则R2消耗的电功率是多少?
(3)将电源电压调至6V时,闭合开关S,断开开关S1、S2,在确保电路安全的前提下,则滑动变阻器R1允许接入电路的阻值范围。
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建筑工地上,起重机吊臂上的滑轮组如图所示。在匀速吊起重为4.8×103N的物体时,物体4s内上升了6m,在此过程中,拉力F为2×103N。求:
(1)起重机吊起重物过程中所做的有用功;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力F的功率。
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某品牌太阳能热水器的效率为50%,该太阳能热水器内装有100 kg、温度为20℃的水,经过阳光照射一天后,水温升高到70℃。(水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃),天然气的热值q天然气=8.4×107 J/m3)。求:
(1)太阳能热水器内的水吸收的热量;
(2)太阳能热水器接收太阳的能量(用E表示);
(3)这些太阳能相当于完全燃烧多少立方米的天然气?
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如图所示,把标有“6V 1A”字样的灯泡L接入电源电压恒为9V的电路中,为使灯泡L正常发光,需要串联一个定值电阻R。求:
(1)灯泡L正常发光时的功率;
(2)灯泡正常发光时,串联电阻R的阻值;
(3)闭合开关,电路正常工作5min,灯泡消耗的电能。
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