【题目】如图所示,一辆汽车在水平地面上将物体从枯井中拖起来的简化模型,已知物体重,井底到井口的高度为,物体从井底到井口上升用时,汽车质量为,轮胎与地面的总接触面积为,若四个车轮受力均匀,汽车前进过程中自身受到水平地面对它的摩擦力为车重的0.1倍(忽略绳的重力、绳与滑轮之间的摩擦、空气阻力不计,取)。求:
(1)物体从井底到井口上升的平均速度;
(2)未拖物体前汽车对水平地面的压强;
(3)把物体从井底拖到井口的整个过程,汽车牵引力所做的功。
【答案】(1)0.3m/s(2)(3)9600J
【解析】
(1)已知井底到井口的高度,物体从井底到井口上升的时间,由可得从井底到井口上升的平均速度;
(2)已知轮胎与地面的总接触面积为,汽车质量为,由可得汽车的重力,汽车对地面的压力等于未拖物体前汽车的重力,由可得未拖物体前汽车对水平地面的压强;
(3)根据水平地面对它的摩擦力为车重的0.1倍求出摩擦力,由于汽车匀速行驶,根据力的平衡条件可知,再根据可求汽车牵引力F所做的功。
解:
(1)已知井底到井口的高度为3m,物体从井底到井口上升的时间t=10s,
(2)在水平面上,汽车对地面的压力等于未拖物体前汽车的重力,已知汽车质量为,汽车对地的压力
已知轮胎与地面的总接触面积为,未拖物体前汽车对水平地面的压强
(3)根据水平地面对它的摩擦力为车重的0.1倍可知,摩擦力
由于汽车匀速行驶,根据力的平衡条件可知
则汽车牵引力F所做的功
答:(1)物体从井底到井口上升的平均速度为0.3m/s;
(2)未拖物体前汽车对水平地面的压强为;
(3)把物体从井底拖到井口的整个过程,汽车牵引力所做的功为9600J。
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【题目】用“伏安法”测未知电阻的阻值。
(1)请用笔画线表示导线,将图 甲所示的实物连接成完整电路。要求:滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,电流表示数变小(请勿更改原有导线,导线不能交叉)。_____
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片 P 应该移至图中_____处(选填“A”或“B”)。
(3)小林排除故障后,用滑动变阻器调节接入电路中的电阻,对应每次变化各测一次电流值和相应的电 压值并记录到表格中。有一次测量电流表的指针如图乙所示,其示数为_____A;另一次测量电压 表的指针如图丙所示,其示数为_____V。小林根据几组实验数据计算出 Rx 的值,为了进一步减小 误差,绘制了 Rx 的 U-I 图像。
(4)另一组的小宇用相同的器材进行实验,并根据自己所记录的实验数据绘制了如图丁所示的 U-I 图像。小林发现小宇绘制的 U-I 图像和自己绘制的 U-I 图像不同,你认为其原因是小宇_____ ;小林根据小宇的图像也可计算出待测电阻 Rx=_____Ω。(实验过程中电源电压保持不变)。
(5)同组小芳只用电流表也设计了一种方案,测出了 Rx 的阻值。 电路如图所示,R0 为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且 恒定不变。测量步骤如下:
当 开关 S1 闭合,S2 断开时,电流表读数为 I1; 当开关 S1、S2 都闭合时,电流表读数为 I2; 待测电阻 Rx=_____。(用已知和测出的物理量符号表示)
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【题目】如图所示为《探究比较不同物质的吸热能力》两套实验装置。在图甲中使用了相同的试管和温度计,在图乙中使用了两个相同阻值的电阻丝.(设水和食用油的初温相同)
(1)实验中记录的实验数据如下表所示,分析第1、2次或第3、4次实验数据可看出:同种物质升高相同温度时,吸收的热量与物质的________有关;
分析第1、3次或第2、4次实验数据可看出:质量相同的水和食用油升高相同的温度,吸收的热量与物质的________有关;
物质 | 次数 | 质量/m/kg | 升高的温度t/℃ | 加热时间t/min |
水 | 1 | 0.1 | 10 | 2 |
2 | 0.2 | 10 | 4 | |
食用油 | 3 | 0.1 | 10 | 1 |
4 | 0.2 | 10 | 2 |
(2)用电热器给质量0.1kg的水加热,升高的温度与酒精灯加热时温度相同时,需要5min,则电阻丝的功率________W;(设电能完全被水吸收)
(3)通过以上实验,我们可得出:相同质量的不同物质,在升高相同温度时,吸收的热量________(选填“相同”或“不同”),为了反映物质的这种特性,物理学中引入了比热容这个物理量。
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【题目】如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同,a、b、d长度相同:
(1)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导线的__________有关;
(2)选用导线______________分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导线的横截面积有关;
(3)选用导线b、c分别接入电路中,是为了___________;
(4)该实验采用控制因素的研究方法叫_________;在其他物理问题的学习中我们也是常用到这种研究方法,请你举例一个实验例子:__________________。
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【题目】家庭电路中,控制各灯具的开关应接在______(选填“火线”“零线”或“地线”)上,如图所示为小文家使用的电能表,他将铭牌模糊不清的电烤箱单独接在家庭电路中正常工作,电能表表盘刚好转了120转,不考虑电路中能量损失,则该电烤箱正常工作时的电功率为______。
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【题目】在探究“电流通过导体时产生热量的多少与什么因素有关”的实验中,两个相同的透明容器中封闭着等量的空气,且分别与相同的形管连接,容器中阻值不同的电阻丝串联接在电路中(如图甲所示)。
(1)安装实验装置前,首先在形管里注入等量的红墨水,形管______(选填“属于”或“不属于”)连通器;
(2)实验可以通过观察形管里液面高度的变化来反映电阻丝产生热量的多少。下列实验所采用与该实验探究方法相同的是______;
A. 探究电流与电压、电阻的关系 B. 用发声的音叉激起水花探究声音产生的原因
(3)实验时,电路通电一段时间后,发现其中一个形管中的液面高度几乎不变,发生此现象的原因可能是____________;
(4)更换好装置后再进行实验,结果表明:在______和______相同的情况下,电阻越大,电流产生的热量越多;
(5)如图乙所示是在某次实验时,电流表所测得的电路电流,其示数为______,则该电路在内所产生的热量是______。
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【题目】某同学在探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,所用的实验器材有:两节干电池,电流表、电压表、滑动变阻器及开关各一个,定值电阻和导线若干。
(1)该同学连接电路前,开关应_____________。
(2)请用笔画线代替导线,将图中电路连接完整。
(________)
(3)连好电路后,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到________接线柱那一端(填“a”或“b”)。
(4)实验初,该同学依次将六个电阻分别连入电路,将滑动变阻器的滑片由阻值最大端移到阻值最小端,观察电压表示数的变化范围,在这六个变化范围的公共区间中选取一个电压值。这样操作的目的是___________。
(5)接着,该同学在进行实验的过程中,每次改换定值电阻R的阻值之后,要进行的实验操作和观察现象是____________________,记下电流表的示数。
(6)完成实验后,该同学记录的实验数据如下表。
电压U=2.4V
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
电阻R/ | 4 | 8 | 12 | 16 | 20 | 24 |
电流I/A | 0.60 | 0.30 | 0.20 | 0.15 | 0.12 | 0.10 |
①分析实验数据得出的探究结论是___________。
②在方格纸上画出电流I与电阻R的关系图象。
(________)
③从图象中可以看出,当电阻R=18时,电流为_________A。
(7)为了使该探究结论具有普遍性,该同学还应该怎么做?_______________________________。
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【题目】现有两个定值电阻,一个标有“20Ω,0.3A”字样,另一个标有“15Ω,0.6A”的字样,把它们并联起来直接接在一电源两端,则该并联电路干路中允许通过的最大电流是( )
A.0.3A B.0.7A C.0.9A D.1.05 A
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【题目】如图所示,是冷水与热水混合时,温度随时间变化的图象,由图中所给的信息可知,热水和冷水之间是通过 ______方式使冷水的内能_____(选填“增加”“不变”或“减少”)的。假设在这一过程中没有热量损失,那么,冷水与热水的质量之比是_______,冷水吸收热量与热水放出的热量之比是 __________。
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