小力想利用所学知识对蔬菜大棚进行节能改造,评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性.查询资料可知,本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能为1.68×107 J.[水的比热容为4.2×103 J/(kg·℃),煤的热值为3×107 J/kg]求:
(1)若太阳能供能装置的能量有90%被水吸收,则每天每平方米集热管接收的太阳能可使______千克的水温度从20 ℃升高到70 ℃?
(2)如果用3 kW的电热器代替太阳能供热装置,电热器至少需要工作______时间?(假设电热器产生的电能全部被水吸收)
(3)用集热管每平方米每天接收的太阳能替代煤,可节约煤______千克?(假设煤完全燃烧)
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烘鞋器具有烘干、杀菌和除臭等功能。某烘鞋器的原理如图所示,R1、R2均为电热丝,工作时先进入加热状态,当加热到设定温度时,自动切换为保温状态。该烘鞋器的部分参数如下表所示。
额定电压 | 220 V |
加热功率 | 10 W |
保温功率 | 4 W |
(1)该烘鞋器的外壳是利用______ (选填“导体”或“绝缘体”)材料制成的,当开关S1、S2闭合,烘鞋器处于______挡;
(2)求R1、R2的阻值______;
(3)若烘鞋器的效率为80%,利用烘鞋器给鞋加热10分钟,求鞋吸收的热量______;
(4)烘鞋器消耗的电能如果用燃烧木材来提供,至少需要______木材?(q木材=1.2×107J/kg)
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某科技兴趣小组制作了一艘小潜水艇.为了测量该潜水艇的下潜深度,他们设计了如图甲所示的电路,其中电源电压U=12 V,R0是阻值为20 Ω的定值电阻;为深度表,其实质是一只量程为0~100 mA的电流表,R是一种压力传感器,它用于感应压力,其受力面积为60 cm2(假设R所能承受的压力足够大),其阻值R随压力F变化的关系如图乙所示.已知水的密度为1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg,试问:
(1)潜水艇通过改变自身重力实现浮沉,在水下潜行的潜水艇若要上浮,应该______ (选填“向水仓注水”或“从水仓排水”),潜水艇上浮未露出水面的过程中,其受到的浮力______ (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)当该潜水艇浮在水面(压力传感器未浸入水中)时,电路中的电流______?
(3)图甲电路能测量的最大深度是______米?
(4)在不更换压力传感器的情况下,为了增大图甲电路所能测量的最大深度,应对该电路怎样进行改进?______ (写出一种方法即可)
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一辆燃油汽车的总质量为1.8 t(包括车、车上的人和物品等),汽车以90 km/h的速度匀速行驶15 km,汽车受到的阻力为总重的0.05倍。(g取10 N/kg)试问:
(1)出于安全考虑,该汽车尾部装有如图所示的“汽车扰流板”,当汽车高速行驶时,扰流板上表面的空气流速______ (选填“大于”“小于”或“等于”)下表面的空气流速;
(2)求此过程中汽车牵引力的功率______;
(3)小明想知道这辆汽车的效率,结合本题已知的或求出的物理量,请你说明还要测量的物理量,并推导出汽车效率的表达式.若汽车油箱的容积为V,则汽车以当前速度行驶的最大距离是______?(燃油的密度为ρ)
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在一处建筑工地上,工人师傅用如图所示的滑轮组匀速提升一个正方体物体,物体的质量为200 kg,物体上升的速度为1 m/s,高度为6 m,动滑轮重100 N,不计摩擦和绳重.(g取10 N/kg)试问:
(1)物体匀速上升时动能______,机械能______;(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)已知正方体物体的边长为0.2 m,则未提升物体时物体对水平地面的压强是______?
(3)提升物体时拉力的功率是______?
(4)提升物体时滑轮组的机械效率是______?(结果保留一位小数)
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如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上。
(1)若一个电表示数变大,另一个电表示数为0,则发生的故障是______。
(2)若两个电表的示数都变大,发生的故障是______。
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在用电流表测电流的实验中,回答下列问题.
(1)连接电路时,开关应________,电流表应选________A的量程试触.
(2)小光同学连接电路如图甲所示,则电流表A1测的是L1的电流.合上开关后,电流表示数如图乙,则通过该灯的电流是________毫安.
(3)试着只改动一根导线就可以让电流表A1测干路电流,请在图中将变动后的导线连接位置画出来.________
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在“探究二力平衡的条件”实验中,用来测量力的仪器是______;在“探究杠杆平衡的条件”实验中,为便于直接从杠杆上读出力臂的数值,应使杠杆在______位置保持平衡;“测定物质的密度”的实验原理是______;在 “测定小灯泡的电功率”实验中,所选电源电压应______小灯泡的额定电压 (选填“大于”“等于”或“小于”)。
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如图所示,盛有水的轻质薄壁柱形容器甲、乙置于水平地面上,底面积分别为S、2S,容器足够高。
①若容器甲中水的质量为2 千克,求甲中水的体积V水;
②若容器甲中水的深度为 0.1米,求水对甲底部的压强p水;
③现有三个物体A、 B、C,其密度、体积的关系如下表所示。请选择其中一个,将其放入容器甲或乙中(物体均能浸没在水中),使水对容器底部压强的变化量Δp水、容器对水平地面压强的变化量Δp容均最大。写出选择的物体和容器并说明理由,求出Δp水最大和Δp容最大。
物体 | 密度 | 体积 |
A | 3ρ | 2V |
B | 2ρ | 3V |
C | ρ | 3V |
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酿酒坊里的发酵罐配有笨重的密封罩,为了方便操作,设计了一个杠杆和电磁铁组合系统来升降密封罩,如图所示。电磁铁的工作原理是电流的磁效应,该现象最早是由__________(选填“法拉第”、“奥斯特”或“安培”)发现的。装置通电后,电磁铁上端为_______(选填“N”或“S”)极。若密封罩被提起并悬挂于空中,不计衔铁、杠杆的质量,左侧电磁吸力应__________(选填“大于”、“等于”或“小于”)密封罩的重力;若提不起,则应将滑动变阻器滑片向_______(选填“左”或“右”)滑动。
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