为了将放置在水平地面上、重G="100" N的重物提升到高处。小明同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置。当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图(丙)和(丁)所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求:(1)在2~3s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。(2)在1~2s内,拉力F做的功W。(3)在0~1s内,重物对地面的压强p。
如图所示,水平桌面上有一个底面积为 5 . 0 × 10 ﹣ 3 m 2 、重力为 15 N 的圆柱形容器,内装有深度为 0 . 1 m 、重力为 5 N 的水,如图甲所示。现将一体积为 1 . 20 × 10 ﹣ 4 m 3 、重力为 1 . 8 N 不吸水的固体缓慢放入水中,水未溢出,静止时如图乙所示。不计容器壁的厚度, ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 k g / m 3 。求
(1)固体放入水中前,水对容器底的压强;
(2)固体放入水中静止后,容器对桌面的压强;
(3)固体放入水中静止后,容器底对它的支持力。
如图所示,电源电压保持不变,定值电阻 R 1 = 10 Ω ,滑动变阻器 R 3 最大阻值 20 Ω 。当闭合开关 S 、 S 1 ,断开 S 2 ,滑片 P 在某位置时,电流表示数为 0 . 4 A ,电压表示数为 1 V ;当开关 S 、 S 1 、 S 2 都闭合,滑片 P 在最左端时,电流表示数为 0 . 75 A 。求:
(1)电源电压。
(2)定值电阻 R 2 的阻值。
(3)闭合开关 S 、 S 2 ,断开 S 1 ,电路的最小功率。
中国茶文化源远流长。如图甲所示是一款煮茶器,有“加热”和“保温”两个挡位,其简化电路图如图乙所示, R 1 和 R 2 均为发热电阻,煮茶器部分参数如表。煮茶器中装有初温为 20 ℃ 的水,在标准大气压下,将水刚好加热到沸腾,用时 700 s ,在此过程中煮茶器的加热效率为 80 % 。求:
额定电压
220 V
保温挡功率
100 W
加热挡功率
900 W
(1)发热电阻 R 1 的阻值。
(2)加热过程中煮茶器消耗的电能。
(3)煮茶器中水的质量。[水的比热容 c = 4 . 2 × 10 3 J / ( k g • ℃ ) ]
新能源汽车以其环保和节能逐渐获得人们的青睐。某新能源汽车质量为 1400 k g ,静止在水平地面上时,车轮与地面总接触面积为 0 . 1 m 2 。当汽车在平直公路上以 20 m / s 的速度匀速行驶 7 m i n ,行驶过程中受到的阻力为 1000 N 。求:
(1)汽车静止时对水平地面的压强。
(2)在上述行驶过程中,汽车通过的路程。
(3)在上述行驶过程中,汽车发动机的功率。
如图所示,电路中使用的是可调电压电源,电阻 R 1 = 3 Ω , R 2 = 6 Ω ,小灯泡 L 1 标有“ 12 V 18 W ”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)。
(1)开关 S 1 、 S 2 、 S 3 闭合,调节电源电压为 6 V 时,求电流表 A 的示数;
(2)开关 S 1 、 S 2 闭合, S 3 断开,调节电源电压为 10 V 时,求小灯泡 L 的实际发光功率;
(3)开关 S 1 闭合, S 2 、 S 3 断开,调节电源电压使小灯泡 L 正常发光时,求电路消耗的总功率。