声音在空中的传播速度是335米/秒.一架在2680米高空飞行的飞机发出来的声音,传到地面所用的最短时间是多少?
如图所示,小灯泡 L 标有“ 6 V 3 W ”的字样,不考虑灯丝电阻的变化,滑动变阻器的最大阻值 R 为 24 Ω ,电源电压保持不变。当 S 闭合, S 1 、 S 2 断开,滑片 P 滑到中点时,小灯泡恰好正常发光。保持滑片 P 的位置不变,闭合 S 、 S 1 、 S 2 ,发现电流表的示数变化了 1 A .求:
(1)小灯泡正常发光时的电流。
(2)电源电压。
(3)当开关 S 、 S 1 、 S 2 都闭合时,电路消耗总功率的最小值。
如图所示,放在水平面上的薄壁圆柱形容器,底面积为 25 c m 2 ,弹簧测力计的挂钩上挂着重为 3 . 9 N 的金属块,现将金属块浸没水中,容器内水面由 20 cm 上升到 22 cm ( g = 10 N / kg ) 。求:
(1)金属块未放入水中时(如图所示),水对容器底的压强;
(2)金属块的密度;
(3)金属块浸没水中(未接触容器底)静止时,弹簧测力计的示数;
(4)缓慢匀速提升金属块使其上升 10 cm ,金属块始终处于浸没状态,你认为此过程中浮力做功吗?若做功,请计算出浮力做了多少功;若不做功,请说明理由。
太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收 4 . 2 × 10 6 J 的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为 100 kg 、初温为 26 ° C 的水,温度升高到 46 ° C .求:
(1)热水器中的水吸收的热量 Q 吸 ; [ 水的比热容 c = 4 . 2 × 10 3 J / ( kg · ° C ) ]
(2)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能 E ;
(3)热水器5小时有效照射内接收到的太阳能,相当于完全燃烧多少 m 3 的天然气放出的热量?(天然气的热值 q = 7 × 10 7 J / m 3 )
科技小组的同学设计了如图甲所示的恒温水箱温控电路(设环境温度不高于 20 ° C ) ,由工作电路和控制电路组成。工作电路中的电热器上标有“ 220 V 1000 W ”的字样;控制电路电源电压 U = 30 V ,热敏电阻 R t 作为感应器探测水温,置于恒温水箱内,其阻值随温度变化的关系如图乙所示, R 1 为滑动变阻器。闭合开关 S ,电磁铁产生的吸引力 F 与控制电路中电流 I 的关系如图丙所示,衔接只有在不小于 3 N 吸引力的作用下才能被吸下,工作电路断开(不计继电器线圈的电阻, c 水 = 4 . 2 × 10 3 J / kg ⋅ ∘ C} ) 。求:
(1)电热器正常工作时的电阻;
(2)电热器正常工作时,给恒温箱中 100 kg 的水加热,已知电热器的加热效率为 70 % ,当水温由 30 ° C 升高到 40 ° C 时,电热器的加热时间;
(3)为了把温度控制在 40 ° C 左右,设定在水温低于 40 ° C 时自动加热,在水温达到 40 ° C 时停止加热,求此时滑动变阻器 R 1 消耗的电功率。
如图甲所示,弹簧测力计一端固定,另一端竖直悬挂一底面积为 30 c m 2 的长方体合金块(不吸水),浸没在装有水的容器中,静止后合金块上表面距水面 5 cm 。容器底部有一个由阀门控制的出水口,打开阀门,使水缓慢流出,放水过程中合金始终不与容器底部接触,弹簧测力计示数随放水时间变化的规律如图乙所示(已知 ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , g 取 10 N / kg ,水的流速对压强的影响忽略不计)。求:
(1)合金块露出水面前容器中水面下降的平均速度;
(2)合金块浸没在水中所受浮力的大小;
(3)合金块的密度;
(4)打开阀门前合金块下表面受到水的压强。