圆柱形容器置于水平地面(容器重忽略不计),容器的底面积为 0 . 2 m 2 ,内盛 30 cm 深的水。现将一个底面积 400 c m 2 、体积 4000 c m 3 均匀实心圆柱体放入其中。如图甲所示,物体漂浮在水面,其浸入水中的深度为 5 cm ;当再给物体施加一个竖直向下大小不变的力 F 以后,物体最终恰好浸没于水中静止,如图乙所示。 ρ 水 = 1 . 0 × 10 3 kg / m 3 , g 取 10 N / kg ) 则:
(1)物体受到的重力是多少?
(2)物体浸没水中静止时容器对地面的压强是多少?
(3)从物体漂浮水面到浸没水中静止的过程中压力 F 做了多少功?
如图,电路中电源电压U=6V,三个滑动变阻器R 1、R 2、R 3完全相同。下表列出了电路的两个状态对应的变阻器滑片P 1、P 2、P 3所处的位置。已知电路处于状态"1"时,电流表的读数为0.6A.求:
(1)R 1的最大电阻值;
(2)状态"2"时电压表读数为多少;
(3)状态"2"时三个变阻器电功率的总和是多少。
状态
开关
P 1
P 2
P 3
1
K、K 1、K 2均闭合
最右端
2
K闭合,K 1、K 2均断开
最左端
正中间
我国自主研制的第三代常规动力潜艇(如图所示),它具备先进的通讯设备、武器系统、导航系统、水声对抗、隐蔽性强,噪声低、安全可靠等优异性能,主要技术参数如表:
排水量
水上2250吨,水下3000吨
最大潜深度
300m
最航速
水上30km/h,水下36km/h
最大输出功率(水下)
3000kW
求:(海水的密度近似为1.0×10 3kg/m 3,g=10N/kg)
(1)因训练任务需要潜艇在水上航行,此时露出水面的体积为多大?
(2)潜艇下潜到200m深处时,潜艇上一个面积是400cm 2的观察窗口受到海水的压力为多大?
(3)潜艇在水下执行巡航任务,以最大航速匀速行驶5h的路程为多少?若潜艇发动机以最大输出功率工作时螺旋桨推进器效率为80%,潜艇以最大航行驶时受到水的平均阻力f为多大?
如图所示,电源电压保持不变,小灯泡L上标有"6V 3W"字样,电阻R 1=40Ω,电压表的量程为0~3V,当开关S 1断开,S 2、S 3闭合时,灯泡L恰好正常发光。(不考虑温度对电阻的影响)
(1)求灯泡L正常工作时的电阻和电源电压。
(2)当闭合S 1,断开S 2、S 3,且把滑动变阻器R 2的滑片滑到最右端时,电流表的示数为0.1A,滑动变阻器的最大阻值为多大?
(3)当断开S 1、S 2,闭合S 3时,在保证电路安全的条件下,灯泡L消耗的最小功率为多少?并求出此种情况下电路1min 消耗的电能。
某物理兴趣小组设计了探测湖底未知属性的矿石密度的装置,其部分结构如图甲所示。电源电压为6V,R0为定值电阻,滑动变阻器R的阻值随弹簧的拉力F变化关系如图乙,T为容器的阀门。某次探测时,水下机器人潜入100m深的湖底取出矿石样品M.返回实验室后,将矿石样品M悬挂于P点放入容器中,保持静止状态。打开阀门T,随着水缓慢注入容器,电压表示数U随容器中水的深度h变化关系如图丙中的实线所示。在电压表示数从2V变为4V的过程中,电流表示数变化值为0.2A(弹簧电阻忽略不计,矿石M不吸水,湖水密度与水相同,g=10N/kg)。求:
(1)水下机器人在100m深的湖底取样时受到水的压强为多少?
(2)定值电阻R0的阻值是多少?
(3)矿石M的密度是多少kg/m3?
如图所示电路,电源电压不变,R2=20Ω,R3=10Ω,当S1断开,S2闭合,S3接“2”时,电流表示数为0.3A;当S1、S2闭合,S3接“2”时,电流表示数为1.5A.求:
(1)电源电压是多少?
(2)R1的阻值是多少?
(3)该电路工作时的最大功率和最小功率之比是多少?