如图甲所示为一恒温箱温控电路,包括工作电路和控制电路两部分,R为热敏电阻(置于恒温箱内),阻值随温度变化的关系如图乙所示,恒温箱温控电路的工作原理是:加热过程中,恒温箱温度升高到一定值时,控制电路中的电流会达到一定值,继电器的衔铁被吸合,工作电路停止加热。(1)图甲中所示状态,电路处于加热还是未加热?(2)恒温箱的温度为100℃时,继电器线圈中的电流达到20mA,衔铁被吸合,此时热敏电阻R消耗的功率是多少?(3)电阻R′有什么作用?
疫情期间,大壮同学自制了如图所示的健身器材,坚持锻炼身体。用细绳系在轻杆的 O 点将轻杆悬挂起来,在杆的 A 端悬挂质量 m 1 = 10 kg 的重物,在 B 端竖直向下缓慢拉动轻杆至水平位置。已知 AO 长 1 . 5 m , OB 长 0 . 5 m ,大壮质量 m 2 = 56 kg , g 取 10 N / kg ,求此时:
(1)大壮对杆的拉力大小;
(2)地面对大壮的支持力大小。
某游乐场有一种水上娱乐球项目。娱乐球(以下简称“球” ) 是质量分布均匀的空心球,半径为 1 m ,质量为 10 kg 。 ( ρ 水 = 1 × 10 3 kg / m 3 、 g = 10 N / kg )
(1)质量为 80 kg 的游客坐在球中,当球静止在水面上时,球浸入水中的体积为多少立方米?
(2)游玩结束后,为了将球中的游客安全送上岸,安全员先将水中的球推到岸边;随后安全员始终对球施加最小的力,使球绕岸边的 A 点始终匀速缓慢转动。球转动期间,游客的重心 B 与球心 O 始终在竖直方向的同一条直线上。
①当球转动到如图甲所示位置时, OA 与竖直方向的夹角为 30 ° ,球浸入水中的体积变为 0 . 02 m 3 ,请计算此时安全员施力的大小。
②当球离开水面后,安全员继续用最小的力,将球转动至图乙所示位置,请说出此过程中施力的大小如何变化?
某地区利用当地丰富的太阳能资源发电,供生产生活使用。
(1)太阳能发电有很多优点,但也存在一些不足,请写出一个不足之处。
(2)小明家将太阳能转化的电能储存到电源中,给热水壶和电暖气供电。开关 S 控制电路中所有用电器,开关 S 1 控制热水壶的加热电阻 R 1 、 ( “ 220 V 484 W ” ) ,开关 S 2 控制电暖气的加热电阻 R 2 ( “ 220 V 2420 W ” ) 。闭合所有开关, R l 、 R 2 同时工作, R 1 每分钟放出 2 . 4 × 10 4 J 的热量,求 R 2 的实际功率。 ( R 1 和 R 2 的阻值不随温度变化)
(3)已知在一段时间内,垂直于太阳光的 1 m 2 面积上每1秒接收的太阳能为 500 J ;如图所示,太阳光与水平面夹角为 60 ° ,面积为 4 m 2 时的太阳能电池板竖直放置。太阳能电池板将太阳能直接转化为电能的效率为 20 % .求1分钟内通过该太阳能电池板获得的电能。
采购员小明骑着摩托车外出采购食品。小明质量为 70 kg ,摩托车质量为 150 kg 。 ( g = 10 N / kg )
(1)小明买食品时,将摩托车停在超市门前的水平地面上,摩托车与地面接触面积为 150 c m 2 ,求摩托车对地面的压强。
(2)采购食品后,小明将 80 kg 的食品装上车,在限速为 80 km / h 的水平路面上以 72 km / h 的速度匀速行驶 50 s ,行驶时受到的阻力为总重力的0.1倍,若消耗的汽油完全燃烧放出 1 × 10 6 J 的热量,求摩托车发动机的实际输出功率和效率。
在如图所示的电路中,电源电压为 12 V ,滑动变阻器的阻值范围在0至 50 Ω 之间,闭合开关 S ,调节滑动变阻器,当滑片 P 置于滑动变阻器的中点时,电流表的示数为 0 . 3 A .求:
(1)定值电阻 R 1 的阻值;
(2)当滑动变阻器的滑片 P 置于阻值最大处时,电路的总功率是多少?(得数保留1位小数)
(3)电流表接入电路中的量程是0至 0 . 6 A ,在不改变电流表量程的情况下,为了保证电流表的安全,滑动变阻器接入电路中的最小阻值是多少?