【题目】一绝缘细绳的一端与可绕点转动的轻质杠杆的
端相连,另一端绕过动滑轮
、定滑轮
与滑动变阻器的滑片
相连;
为一可导电的轻质弹簧,如图所示接入电路中,一端通过绝缘绳固定在地面上,另一端与滑片
相连;一人站在地面上拉住与杠杆
端相连的细绳.已知电源电压为
,灯泡正常发光时的电压为
,电流为
,人的质量为
,人与地面的接触面积为
,
.人对绳子拉力最小时,电流表示数为
,且滑片刚好位于滑动变阻器的
端;人对绳子拉力最大时,电流表示数为
,且
,滑动变阻器的阻值与弹簧所受拉力的关系如表所示:
不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力,不计摩擦,不计弹簧电阻.整套装置始终处于平衡状态,物体始终不离开地面.灯泡电阻不变,且不会被烧坏.
.求:
【1】人的拉力最大时,滑动变阻器接入电阻的阻值是多少?
【2】物体的质量是多少?
【3】人的拉力最大时,人对地面的压强是多少?
【4】当灯泡正常发光时,物体对地面的压力是多少?
【答案】
【1】 12Ω
【2】 60kg
【3】 7.596×104Pa
【4】 400N
【解析】
(1)根据灯泡的铭牌结合和电功率公式可计算灯泡的电阻,人拉力最小时,滑动变阻器接入电路的阻值为0,根据欧姆定律计算此时的电流,根据I1:I2=2:1可知人拉力最大时的电流,根据串联电路电阻规律进一步计算滑动变阻器接入电路的阻值;(2)从表中可知人的拉力最小或最大时弹簧所受拉力,最小时绳子仅用于提起了动滑轮,最大时则仅用于动滑轮和物体,根据动滑轮的实质计算物体A所受重力,根据重力公式可计算物体A的质量是多少;(3)根据杠杆平衡条件可计算拉力最大时人对绳的拉力为F,根据压强公式可计算人的拉力最大时人对地面的压强是多少;(4)根据电功率公式计算灯泡正常发光时电路中的电流,根据欧姆定律计算滑动变阻器接入的电阻,查表得此时绳子的拉力,进一步计算物体A对地面的压力.
【1】由P=可得灯泡的电阻:RL=
=
=12Ω,由题可知,人拉力最小时,滑片刚好位于滑动变阻器的a端,滑动变阻器阻值连入阻值R1=0,电路中只有灯泡连入电路,此时电流:
I1==
=23A,由题知
,=
,所以人拉力最大时的电流:
I2=,I1=
×
A=
A,
由串联电路特点和欧姆定律可得滑动变阻器接入电路的阻值:
R2=RRL=RL=
12Ω=12Ω,
【2】人的拉力最小时,由R1=0,由表格可得:F1=0.5N,不计杠杆、弹簧、滑片、细绳的重力,不计摩擦,此时绳子仅用于提起了动滑轮,由F=(G物+G动),则动滑轮的重:G动=2F1=2×0.5N=1N,人的拉力最大时,由R2=12Ω,查表得:F2=300.5N,物体A所受重力GA=2F2G动=2×300.5N1N=600N,
则物体A的质量:
mA==
=60kg;
【3】人的拉力最大时,人对绳的拉力为F0,由杠杆平衡条件可知:F0HO=F
所以F0==300.5N×25=120.2N,人对地的压强:
p==
=
=7.596×104Pa,
【4】灯泡正常发光时,电路中的电流为:I==
=0.5A,滑动变阻器接入的电阻:R3=
=
=4Ω,查表得此时绳子的拉力F3=100.5N,
物体A对地面的压力FA=GA+G动2F3=600N+1N2×100.5N=400N,
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【题目】如图所示是调光台灯的简化电路图,L标有“220V40W”。闭合开关S,不考虑灯泡电阻的变化,则
A. 当滑片P从b端向a端移动时,电路总电阻变大
B. 当滑片P从a端向b端移动时,灯泡变亮
C. 当滑片P在a端时,灯泡正常发光
D. 当滑片P在b端时,电路总功率最大
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【题目】某校新建成一个喷水池,在池底的中央安装了一支射灯.池内无水时,射灯发出的一束光照在池壁上,在点形成一个亮斑,如图所示.现往池内注水,若水面升至
位置时,设站在池旁的人看到亮斑的位置在
点;若水面升至
位置时,设人看到亮斑的位置在
点,则
A. 点在
点的上方,
点在
点的上方
B. 点在
点的上方,
点在
点的下方
C. 点在
点的下方,
点在
点的上方
D. 点在
点的下方,
点在
点的下方
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【题目】一只空瓶质量是100g,装满水后,瓶与水的总质量是600g;现改装某种液体,装满后,瓶和液体的总质量是500g.求:
(1)瓶子的容积;
(2)这种液体的密度。
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【题目】如图,把一个凹透镜放在一个凸透镜
的前
处,能使一束平行于主光轴的光通过这两个透镜后,会聚在
上的一点
;已知光屏距透镜
,现保持光屏和透镜的位置不动,把凹透镜拿走,将一点光源
放在凸透镜的主光轴上距凸透镜
处,也能使
点的像成在光屏上的
点,则凹透镜的焦距是__________
,凸透镜的焦距是__________
.
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【题目】如图甲所示,物体置于小车上随小车一起在平直路面上向右做匀速直线运动.乙图是当小车遇障碍物体
受阻停止,请根据所学知识判断物体
的运动情况,在两图中分别画出物体
受到所有力的示意图(忽略空气阻力).
(_______)
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【题目】小红的妈妈要买一台洗衣机,妈妈交给小红一张洗衣机说明书(下表所示)和四个需要小红解答的问题,小红的答案如下,其中正确的是(g=10N/kg)
丽达XQ50﹣8B洗衣机
海尔格海尼(青岛)洗衣机有限公司。
A. 在电压为220V时洗衣机正常工作
B. 这台洗衣机所受的重力约为720N
C. 洗衣机常温下正确洗涤2h,消耗的电能是0.66kwh
D. 洗衣机甩干时的工作电流是1.5A
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【题目】如图所示的电路中,闭合开关,使滑动变阻器的滑片向右移动时,关于电路中电流表和电压表示数的变化,下列判断中正确的是
A. 电压表示数不变,电流表示数变大
B. 电压表示数不变,电流表示数变小
C. 电压表示数变小,电流表示数变大
D. 电压表示数变大,电流表示数变小
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【题目】如图所示,滑轮_____可以看作省力杠杆(选填“A”或“B”);若拉力F1、F2的大小均为20牛,拉动物体匀速上升,不计摩擦和滑轮重力,则物体重力GA为_____牛,GB为_____牛。若拉力F1、F2上升高度为2米,则重物GA上升_____米,重物GB上升_____米 。
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