(1)如图甲,n个相同的电阻R并联,其总电阻可以用一个等效电阻R'表示(如图乙),请根据并联电路中电流、电压的规律和欧姆定律推证:R'=R/n。(2)如图丙,A、B之间的电压U=220V,通过导线为远处的M、N之间的用电器供电,由于距离很远,导线AM和BN的电阻不可忽略,它们的总电阻用图中r表示,r=4Ω,若M、N之间并联10个阻值为R=400Ω的相同电阻,求通过导线AM的电流大小。(3)试分析说明:在图丙的电路中,M、N之间并联的用电器越多,每一个用电器的实际功率越小。
歼 − 31 是我国自主研制的战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性等优异性能,该飞机最大起飞质量为 28 t ,最大飞行高度达 20000 m ,最大航行速度达2100 km / h ,最大载油量为 10 t ,飞行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:
速度 v ( m / s )
100
200
300
400
500
阻力 f / N
0 . 3 × 10 4
1 . 2 × 10 4
2 . 7 × 10 4
4 . 8 × 10 4
7 . 5 × 10 4
已知飞机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是 40 % ,飞机使用的航空燃油的热值为 5 × 10 7 J / kg , g 取10 N / kg ,求:
(1)飞机的最大起飞重力为多少牛顿?
(2)当飞机以400 m / s 的速度匀速巡航时,飞机发动机的输出功率是多少瓦?
(3)飞机发动机完全燃烧7.5 t 燃油放出的热量为多少焦耳?
(4)若飞机以500 m / s 的速度巡航时,发动机完全燃烧7.5 t 燃油,飞机飞行距离为多少?
如图所示为“电子秤”的原理图: A 为托盘, P 为金属滑片且固定在托盘下的轻质弹簧上,并能随轻质弹簧一起上下滑动,当托盘中不放物体时, P 位于 R 的最上端。已知 R 0 = 5 Ω , R 的最大阻值为 15 Ω ,电源电压恒为 3 V .
(1)图中的质量表应该用什么电表改装? 。
(2)“电子秤”称重物时电路中电流的最小值和最大值分别为多少?
(3)当开关 S 闭合,不称量重物时,电子秤 10 min 内消耗的电能为多少?
如图所示,电源电压保持不变,小灯泡 L 上标有“ 6 V 、 2 W ”字样,当 S 1 和 S 2 同时闭合时,电流表的示数为 0 . 5 A ;当只闭合 S 1 时,电压表的示数为 3 V ,此时 R 1 消耗的功率为 0 . 4 W .求:
(1)小灯泡正常工作时的电阻值;
(2) R 1 的阻值。
工人师傅用如图所示的滑轮组将重为 600 N 的货物匀速提升了 2 m ,做了 1500 J 的功。求:
(1)滑轮组的机械效率;
(2)当他用 400 N 的拉力匀速提升其它货物时,额外功占总功的 15 % ,求提升货物的重。
上海洋山港是全球最大的智能集装箱码头,图甲是将我国自行研制的大型桥吊从运输船上转运到正在建设中的洋山港码头时的情景。桥吊是码头上进行货物装卸的起重机,其简化示意图如图甲中所示,它由控制室、水平横梁 AB 以及两个竖直的支架 CD 和 EF 组成。运输船中不同位置有数个密封的水舱,向这些水舱加水或减水,能保证牵引车将桥吊从运输船转运到码头的过程中,运输船的甲板始终保持水平且与码头的地面相平。
(1)牵引车将桥吊缓缓向右拖向码头时,支架 CD 和 EF 下的轮子会沿顺时针方向转动,请在图乙中画出支架 CD 下的轮子对运输船甲板摩擦力的示意图。
(2)若牵引车拖行桥吊的功率是 50 kW , 9 s 内将桥吊沿水平方向匀速拖行了 3 m ,则这段时间内牵引车对钢缆的拉力是多少牛?
(3)已知桥吊的总质量是 2200 t ,支架 CD 和 EF 的高度均是 50 m , C 点到横梁 A 端的距离是 60 m , E 点到横梁 B 端的距离是 18 m ,桥吊的重心 O 到横梁 A 端和 B 端的距离分别是 72 m 和 28 m 。试求牵引车将桥吊从图甲所示的位置拖到图丙所示的位置时,运输船的水舱中增加了多少立方米的水?