学校机器人兴趣小组进行了精准吊装试验。n块长短不一的长方体木

更新 2022-09-04
科目物理
题型解答题
难度中等
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学校机器人兴趣小组进行了"精准吊装"试验。 $n$ 块长短不一的长方体木块均平放在水平试验平台上，机器人将木块按长度从小到大依次吊装并对称叠放，如图。已知木块的宽度相同，高度均为 $h = 0.2 m$ ，密度均为 $ρ = 0.5 \times 10^{3} kg / m^{3}$ ，长度分别为 $a_{1}$ ， $a_{2}$ 、 $a_{3} \dots$ ， $a_{n}$ 且长度之比 $a_{1} : a_{2} : a_{y} : \dots : a_{n} = 1 : 2 : 3 : \dots : n$ ， $g$ 取 $10 N / kg$

（1）求吊装前长度为 $a$ 的木块对试验平台的压强；

（2）若该平台够承受的最大压强为 $p = 1.5 \times 10^{4} Pa$ ，平台上最多能叠放几块木块？

（3）若吊装某木块的过程中需克服木块重力做功 $60 J$ ．吊装下一块需做功 $120 J$ ，则再吊装下一块需做功多少？

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（1）灯泡正常工作时的电阻多大？

（2）开启加热功能时开关 $S_{2}$ 处于　　（选填“断开”或“闭合” $)$ 状态。

（3）若每天保温状态和加热状态各连续工作 $10 h$ ，一天中电热丝放出的热量完全由该植物园自产的沼气提供，其热效率为 $50 %$ ，则每天需要完全燃烧多少立方米的沼气？（已知热值 $q_{沼气} = 1.8 \times 10^{7} J / m^{3})$

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（1）请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物电路连接完整（导线不允许交叉）；

（2）小欣把 $5 Ω$ 定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表无示数而电压表有示数，则电路中的故障可能是　　。

$A$ ．电阻 $R$ 处短路 $B$ ．电阻 $R$ 处断路 $C$ ．滑动变阻器处断路

（3）排除故障后进行实验。实验中多次改变 $R$ 的阻值，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电流表的示数，得到如图丙所示的电流 $I$ 随电阻 $R$ 变化的图象。由图象可以得出结论：电压一定时，　　；

（4）将 $5 Ω$ 定值电阻换成 $10 Ω$ 定值电阻后，闭合开关，为了保持电压表的示数为　　 $V$ 不变，应将滑动变阻器的滑片 $P$ 向　　（选填“ $A$ ”或“ $B$ ” $)$ 移动，记录此时各表的示数。

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