【题目】如图所示,一个质量600kg、体积0.2m3的箱子沉入5m深的水底,水面距离地面2m,若利用滑轮组和电动机组成的打捞机械,以0.5m/s的速度将箱子从水底匀速提到地面,每个滑轮重100N(不计绳重、摩擦和水的阻力,ρ水=1.0×103kg/m3,g=10N/kg)。求:
(1)箱子在水底时,箱子下表面受到的水的压强;
(2)箱子全部浸没在水中时,箱子受到的浮力;
(3)物体完全露出水面后,继续上升到地面的过程中,滑轮组的机械效率;
(4)整个打捞过程中请你分析哪个阶段电动机的输出功率最大,并计算出这个最大值。
【答案】(1)5×104Pa(2)2×103N(3)98.4%(4)3.05×103W
【解析】
(1).箱子在水底时下表面的深度h=5m,此处水产生的压强:
。
(2).箱子沉入水底,则V排=V=0.2m3,则浮力
=1×103kg/m3×10N/kg×0.2m3=2×103N。
(3).物体完全露出水面后,在提升箱子过程中,不计绳重、摩擦和水的阻力,有用功是动滑轮对箱子的拉力所做的功,额外功是克服动滑轮重所做的功;箱子的重力:
=600kg×10N/kg=6×103N;
出水后,根据可得:机械效率:
。
(4).由于箱子从水底匀速提到地面,根据即可判断出拉力最大时,功率最大;箱子离开水面在空中时,对滑轮组的拉力最大,故此时电动机对滑轮组的拉力最大;由于不计绳重、摩擦和水的阻力,则
;
电动机上绳子的提升速度为v′=2v=2×0.5m/s=1m/s,则
=3.05×103N×1m/s=3.05×103W。
答:(1).箱子在水底时,箱子下表面受到的水的压强为5×104Pa;
(2).箱子全部浸没在水中时,箱子受到的浮力为2×103N;
(3).物体完全露出水面后,继续上升到地面的过程中,滑轮组的机械效率为98.4%;
(4).整个打捞过程中箱子离开水面在空中时电动机的输出功率最大,为3.05×103W。
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【题目】小倩同学现有一个标有“3.8V”字样的小灯泡,她想知道小灯泡的额定功率,于是连接了如图甲所示的实验电路 (不完整),电源电压恒为6V。
(1)请用笔画线代替导线,完成图甲中实物电路的连接。(连线时导线不能交叉)
(_________)
(2)图甲中,连接电路时,开关应处于___状态。闭合幵关前滑动变阻器的滑片应位于___端(选填“A”或“B” )。
(3)电路连接完整后,闭合开关,发现小灯泡不发光,但电流表有示数,接下来的操作应该是________。(填字母 )
A.更换小灯泡
B.检查电路是否有故障
C.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(4)实验时,移动滑片P到某处,电压表示数为2.5V。要测量小灯泡的额定功率,应将滑片P向____ (选填“A”或“B” )端移动。当电压表示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是____W。
(5)在实验操作中,发现电流表损坏不能使用。小倩利用阻值己知的定值电阻设计了如图丙所示的电路,测量额定电压为U额的另一小灯泡的额定功率。操作如下:
①闭合开关S、S1断开S2,调节滑动变阻器,使电压表的示数为________;
②保持滑动变阻器滑片位置不变,闭合开关S、S2,断开S1,读出电压表示数为U;
③小灯泡的额定功率P额= ________。(用U、U额和R0表示)
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【题目】阅读短文,回答问题:
××系列电饼铛产品说明书
一、产品特点
1、上下铛可同时加热,下铛也可单独加热,加工食品时可根据用户需要双面或单面烙制
2、产品有低锅沿,高锅沿。低锅沿适合烙制大饼:高锅沿适合烙制水煎包。
3、上下铛结构严密,在烙制食品过程中基本不失水分,烙熟的食品松软适度,外黄里嫩,美味可口
二、安装须知
1、额定电压220V,工作电压可在额定电压基础上±10%浮动
2、使用前须将锅体外壳通过导线接地,勿将接地线接在自来水管道上
3、应配备保险装置和漏电保护器,选用相匹配的导线按要求电压接迺电源
三、注意事项
1、搬运应轻抬轻放,以免损坏内部电器元件。
2、不使用时,除关掉机上开关外,还需断开总电源,以免意外发生。
3、经常保持铛体和机箱清洁干净,以免降低电器绝缘性能,严禁用水冲刷
四、常见故障和维修方法
故障现象 | 可能原因 | 排除方法 | 故障现象 | 可能原因 | 排除方法 |
接通电源,保险丝 立即烧断 | 保险丝太细 | 换适当的保险丝 | 不热 | 电源线断路 | 更换新线 |
电源引线短路 | 检查引线更换新线 | 加热器损坏 | 更换加热器 | ||
线路绝缘破损 | 检查原因排除故障 | 调温器触点接触不良 | 更换或修理调温器 | ||
微量 漏电 | 受潮 | 接好地线,通电加 热五分钟以上 | 保险丝烧毁 | 更换保险丝 |
(1)在用电高峰时,实际电压为210V,该电饼铛能否使用_____。
(2)使用前,须将金属箱体接地是为了防止_____时发生触电事故。
(3)上下铛结构严密,烙制的食品松软适度,是因为烙制过程中减少了水分的_____(填物态变化的名称),防止水分大量散失到空气中。
(4)电饼铛受潮有微量漏电,可通电加热五分钟以上进行排除,其道理是利用_____。
(5)电饼铛通电后不热的原因可能是_____(填字母)
A.电路中保险丝太粗,保险丝熔断
B.电路线断路
C.发热体电阻小,产生热量少
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【题目】阅读下面的短文,按要求解决问题:
2018—2019年的中国上演了一出“嫦娥”登月大戏。和以往不同,嫦娥这次登陆地在月球背面。月球背面电磁环境非常干净,无法直接接收来自地球的信号,所以在登月之前,先要发射一颗中继卫星保障通讯。2018年5月21日,嫦娥四号的“开路先锋”鹊桥中继卫星发射升空进入距月球约6.5万公里的环月使命轨道。2019年1月3日早上 “嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面南极一艾特肯盆地冯卡门撞击坑的预选着陆区。地球、月球、中继卫星的位置如图甲所示,这样地球上的测控站就可以通过鹊桥中继卫星与嫦娥四号探测器进行通讯了。
把中继卫星假想成一个平面镜,搭载控制信号的微波传播特点接近光。请你在图乙中画出地面测控站A点与嫦娥四号探测器B点的通讯路径。
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【题目】小明用微小压强计探究“液体内部压强的特点”时的实验情形,如图所示。
(1)小明安装好实验仪器后,发现U型管两侧的液面不相平,如图A所示,实验前需要将U型管两侧液面调整相平,方法是_________。
(2)小明调整好仪器,将探头放入水中同一深度并多次调整探头方向,如图B、C、D所示,其探究的问题是_________。
(3)根据C、E两个图中的现象可以看出:_________。
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【题目】在如图所示的测量电路中,闭合开关S后,电压表V1的示数是2.5V,V2的示数是3.8V,此时小灯泡L1的电阻为7.5Ω,则关于该测量下列说法中正确的是
A. 电压表V的示数是6.3V
B. 电压表V的示数是1.3V
C. 此时小灯泡L2的电阻小于7.5Ω
D. 电流表的两个量程(0~0.6A;0~3A)中应选0~0.6A
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【题目】如图,两个透明容器中密封着等量的空气,U型管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化。两容器中的电阻丝串联起来接到电源两端,小海用此电路来探究电流通过导体时产生的热量跟什么因素有关。由图可知,在电流大小和通电时间相等的情况下,电阻越大,这个电阻产生的热量越_____;若通过电阻的电流为0.5A,通电10s,阻值为10Ω的电阻产生的热量是_____J。
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【题目】如图所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I,关系图像如图所示。求:
(1)电源电压
(2)定值电阻的阻值
(3)滑动变阻器的最大阻值
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【题目】如图甲是家用电暖器,利用电热给煤油加热取暖。如图乙为其简化的电路原理图,已知电阻R1>R2,铭牌见下表。在电暖器跌倒时,跌倒开关S自动断开,切断电源,保证安全。电暖器有“高温档”、“中温档”和“低温档”三个档位,解答下列问题:
(已知c煤油=2.1×103J/(kg℃),ρ煤油=0.8×103kg/m3)
额定电压 | 220V |
煤油体积 | 25L |
功率选择 | 1500W/1100W/400W三挡可调 |
操作方式 | 手动 |
(1)煤油温度升高20℃时,吸收了多少焦耳的热量?
(2)R1的阻值是多少?(写出必要的文字说明)
(3)某同学用两个阻值和R1、R2均相同的电热丝串联,制成一个新的电热器,将它接在家庭电路中工作l1min,产生的热量是多少?
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