小明利用如图甲所示电路研究“电流与电压关系”时,闭合开关S,滑动变阻器的滑片从右端移动到左端的整个过程中,定值电阻的 U ﹣ I 关系图象如图乙所示。其中 U 0 、 U m 、 I 0 均为已知量,电源电压不变。
请解答如下问题:
(1)写出电源电压值;
(2)在图乙所示的坐标系中,画出滑片整个移动过程中滑动变阻器的 U ﹣ I 关系图象,并标出端点的坐标;
(3)滑片移动过程中,当电压表 V 1 示数由 U 1 变为 U 2 时,电流表示数增加了 Δ I ,请你推导出定值电阻的电功率变化量 Δ P 的数学表达式(用 U 1 、 U 2 和 Δ I 表示)。
汽车作为一种交通工具在国内已普及,专家提示:汽车轮胎内的气压(胎压)会影响刹车距离.为确保安全,需经常检查胎压.某汽车技术员为了研究胎压对刹车距离的影响,用同一汽车在晴天和雨天环境下,在车速为60千米/时刹车,测试结果如图所示: (1)汽车质量为1500千克,有4个轮胎,停在水平地面上时,每个轮胎与地面的接触面积为0.025米2.请计算此时汽车对地面的压强.(g取10牛/千克) (2)根据测试结果,可以得出在两种环境下胎压对刹车距离的影响是________________________________. (3)胎压对刹车距离的影响主要是胎压不同导致地面对轮胎的阻力不同.该技术员在雨天环境下,对标准胎压的汽车进行测试时,若在刹车过程中汽车受到地面的平均阻力为3000牛,试计算在刹车过程中,汽车克服地面阻力做功多少焦?
如图所示,工人站在水平工作台D上使用滑轮组提升重物M,滑轮A、B的质量均为3kg,滑轮C的质量与A、B不同,工人的质量为57kg.该工人利用滑轮组匀速提升重物M时,对绳端的拉力为F1,功率为P,滑轮A对工作台向下的拉力为FA,工人对工作台的压强为p1;若重物M浸没于水中,该工人利用滑轮组匀速提升水中的重物M,在M出水面之前,工人对工作台的压强为p2,滑轮组的机械效率为η,重物M在水中上升的速度为0.5m/s.已知重物M的质量为120kg,密度为2×103kg/m3,上升的速度始终为0.5m/s,p1︰p2=16︰14.(不计绳重、滑轮轴摩擦及水的阻力,g取10N/kg)求: (1)重物M浸没在水中时所受的浮力F浮; (2)重物M在空中被匀速提升时,滑轮A对工作台向下的拉力FA和绳端拉力F1的功率P; (3)重物M在水中被匀速提升时,滑轮组的机械效率η.
问题解决——测量滑轮组机械效率: 小雨用如图所示滑轮组将一个重物A提起,他想知道此时滑轮组的机械效率.现在他身边除了重物A、两个相同的滑轮、细绳外,还有3只相同的小桶和若干相同的小铁钉. (1)请你推导出测量此时滑轮组机械效率的数学表达式(不计绳重和摩擦); (2)请你说明测量步骤(请配图说明,图画在方框内).
定滑轮在使用时相当于一个杠杆.如图所示,某人用绳子沿着倾斜方向通过定滑轮拉住钩码,已知人手的拉力为F,钩码重力为G. (1)请在图中标出这个“杠杆”的支点O,厕出拉力F、钩码重力G及它们的力臂(保留作图痕迹); (2)若不计摩擦、滑轮重和绳重,请用杠杆平衡条件推证:F=G.
如图所示,滑轮下挂重600N的物体G,滑轮重60N,绳和杠杆都是轻质的.要在图示位置使杠杆平衡. (1)请在图中作出绳对杠杆的作用力F′,力F′的大小是________N. (2)在杠杆的A处,所加的竖直向上的力F应是________N.(杠杆上刻线的间距相等)