如图所示,人在A点拉着绳子通过一个定滑轮吊起质量m=20 kg的物体,开始时绳与水平方向夹角为60°,人始终沿水平方向用250 N的力提起重物,经过5 s,人由A点沿水平方向运动s=2 m 而到达B点,此时绳与水平方向成30°角。g取10 N/kg,求:
(1)重物放在水平地面上时,与地面的接触面积为0.4 m2,求重物对地面的压强;
(2)人对绳的拉力做功的功率是多少?
(3)人提升重物时的机械效率是多大?
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现有两个电阻元件,其中一个是由金属材料制成的,它的电阻随温度的升高而增大,另一个是由半导体材料制成的,其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个电阻元件R1进行测试,测得其电流与加在它两端的电压值,测试数据如下表:
U/V | 0.40 | 0.60 | 0.80 | 1.00 | 1.20 | 1.40 | 1.60 | 1.80 |
I/A | 0.20 | 0.45 | 0.80 | 1.25 | 1.80 | 2.45 | 3.20 | 4.05 |
(1)请根据表中数据,判断元件R1可能是由上述哪类材料制成的?并说明理由;(______)
(2)把定值电阻R2和元件R1接入如图所示的电路中,闭合开关后,电流表读数为0.8 A。已知电路中电源电压恒为3 V,求定值电阻R2在1 min内消耗的电能;(______)
(3)分析表中的数据,根据R1的电流I和电压U之间的关系,求当R1两端的电压为2 V时,元件R1的阻值;(______)
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某家庭有一个标有“220V 1 400W” 字样的某型号家用洗碗机。这种洗碗机的工作过程是:先打开进水阀使水箱内进水,再用电加热管将水箱内的水加热至设定温度,然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出,通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具。已知该洗碗机一次标准洗涤程序的耗水量是9kg,耗电量是0.7kW·h,电热管工作25min,电动机工作时间是100min。
(1)若某次标准洗涤时进水阀中水温为20 ℃,要加热到设定的水温70 °C,则水箱中水吸收的热量;[c水=4.2×103 J/(kg·℃)]
(2)电加热管工作的加热效率;
(3)试通过计算说明洗碗机内的电动机功率。
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下表为一台电烤箱的铭牌,其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝,求:
××牌电烤箱 | |
额定电压 | 220 V |
高温挡功率 | 1 100 W |
低温挡功率 | 440 W |
电源频率 | 50 Hz |
(1)电烤箱在高温挡正常工作15 min,所消耗的电能是多少?
(2)电烤箱在低温挡正常工作时,R2的阻值是多少。
(3)假设在用电高峰时,家庭电路实际电压为200 V,电烤箱在高温挡工作时的实际功率是多少(计算结果保留到小数点后2位)?
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如图甲所示电路中,滑动变阻器R2是规格为“20 Ω 2 A”和“5 Ω 3 A”中的一个,闭合电键S。
(1)若电阻R1的阻值为20 Ω,电流表的示数为0.2 A,求电阻R1两端的电压U1。
(2)在电路中正确连入两个电压表,若用一定值电阻R0替换R1,当变阻器连入电路的电阻恰为其最大阻值的一半时,电流表的示数为0.3 A,两电压表的示数分别如图乙(a)、(b)所示。
①请判断所选用变阻器的规格;
②说明电压表所接的位置并求出对应的电阻R0的值。
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如图所示,电源电压保持不变,电流表没有画出,其中滑动变阻器R的最大阻值为30 Ω,R0为定值电阻,小灯泡L上标有“12 V 12 W”的字样。
(1)求小灯泡L的额定电流。
(2)只闭合开关S,当滑片P位于距右端R2位置时,小灯泡L恰好正常发光,求电源电压。
(3)现有标有“20 Ω 2 A”和“50 Ω 2 A”字样的两只滑动变阻器。用其中一只变阻器替换滑动变阻器R后接入电路,闭合所有开关,在保证电路安全的情况下,移动滑片P,电流表示数的变化范围为1.3 A~2.4 A。若用另一个滑动变阻器替换R后接入电路,闭合所有开关,在保证电路安全的情况下移动滑片P,求电路消耗的最大和最小功率。
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如图所示,电源电压可调,定值电阻R1的阻值为20Ω,滑动变阻器R2的规格为“5Ω,3A”,灯泡L规格为“4V,1W”,且灯丝电阻不随温度变化.只闭合开关S,灯泡L恰好正常发光.
(1)求灯泡正常发光时的电阻和此时的电源电压.
(2)开关S、S1、S2都闭合,在电路中正确接入A1、A2两个电流表,当变阻器连入电路的电阻恰为其最大阻值一半时,两电流表的示数分别如图乙、丙所示.请判断电流表在电路中的位置并计算此时的电源电压.
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如图所示,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。当开关S1、S2断开,S3闭合,滑片P位于滑动变阻器的中点时,变阻器消耗的电功率为4.8W。开关S1、S2、S3都闭合,滑动变阻器的滑片P在a端时电流表读数为I1;P在b端时电流表读数为I2。已知:I2-I1=0.4A,定值电阻R1和R2阻值相差5Ω。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值;
(3)电路在何种状态下消耗的功率最小?最小功率为多少?
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某工地用燃气灶烧水,使50kg水从20℃升高到70℃,消耗了0.5kg的煤气,已知水的比热容为4.2×103J/(kg·℃,煤气的热值为4.2×107J/kg。求:
⑴0.5kg煤气完全燃烧放出的热量?
⑵水吸收的热量?
⑶燃气灶烧水的效率?
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如图所示装置中,水平面上的轻质薄壁柱形容器中没有水,轻质杠杆支点为O.当质量分别为200g和1400g的不吸水的正方体A和B通过轻质细线连接悬于D点、质量为400g的物体C悬于E点时,杠杆在水平位置平衡.已知A和B的边长、连接A和B的细线长以及B的下表面到容器底的距离均为10cm,柱形容器底面积为200cm2、高32cm,O、D两点间的距离为15cm.
(1)求O、E两点间的距离LOE;
(2)如果往容器中缓慢加水,同时调节C的位置使杠杆始终在水平位置平衡,求加水5kg时B物体上表面的液体压强;
(3)之后剪断A上方的细线,然后将A和B轻轻放入水中,求静止后容器对水平面的压强.
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