如图所示是电饭煲的电路图,S1是一个限温开关,手动闭合,当此开关的温度到达居里点(103℃)时会自动断开,S2是一个自动温控开关,当温度低于70℃时会自动闭合,温度高于80℃时会自动断开,红灯是加热状态时的指示灯,黄灯是限流状态时指示灯,限流电阻R1=R2=20KΩ,加热电阻丝R3=50Ω,两灯电阻不计。
(1)根据电路分析,叙述电饭煲煮饭的全过程:试简要回答若不闭合开关S1,电饭煲能否将饭煮熟?
(2)计算加热和保温状态下,电饭煲的消耗功率之比。
如图所示,电路中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,其总电阻为R,当在电路两端加上恒定电压U,移动R的滑动触片,求电流表的示数变化范围。
如图所示的电路中,R1=4Ω,R2=10Ω,R3=6Ω,R4=3Ω,a、b为接线柱,电路两端所加电压为24V,当a、b间接入一理想电流表时,它的示数应是多少?
如图所示是一种悬球式加速度仪,它可以用来测定沿水平轨道做匀加速直线运动的列车的加速度,m是一个金属球,它系在细金属丝的下端,金属丝的上端悬挂在O点,AB是一根长为L的电阻丝,其阻值为R。金属丝与电阻丝接触良好,摩擦不计。电阻丝的中点C焊接一根导线。从O点也引出一根导线,两线之间接入一个电压表(金属丝和导线电阻不计)。图中虚线OC与AB相垂直,且OC=h,电阻丝AB接在电压恒为U的直流稳压电源上。整个装置固定在列车中使AB沿着车前进的方向,列车静止时金属丝呈竖直状态,当列车加速或减速前进时,金属线将偏离竖直方向θ,从电压表的读数变化可以测出加速度的大小。
(1)当列车向右做匀加速直线运动时,试写出加速度a与θ角的关系及加速度a与电压表读数对应关系。
(2)这个装置能测得的最大加速度是多少?
某一直流电动机提升重物的装置,如图所示,重物的质量m=50kg,电源提供给电动机的电压为U=110V,不计各种摩擦,当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时,电路中的电流强度I=5.0A,求电动机的线圈电阻大小(取g=10m/s2)。
在地球表面附近发射卫星,当卫星的速度超过某一速度时,卫星就会脱离地球的引力,不再绕地球运行,这个速度叫做第二宇宙速度.规定物体在无限远处万有引力势能EP=0,则物体的万有引力势能可表示为EP=-GMm/r,r为物体离地心的距离.设地球半径为r0,地球表面重力加速度为g0,忽略空气阻力的影响,试根据所学的知识,推导第二宇宙速度的表达式(用r0、 g0表示)
如图所示,半径R=0.80m的1/4光滑圆弧轨道竖直固定,过最低点的半径OC处于竖直位置.其右方有底面半径r=0.2m的转筒,转筒顶端与C等高,下部有一小孔,距顶端h=0.8m.转筒的轴线与圆弧轨道在同一竖直平面内,开始时小孔也在这一平面内的图示位置.今让一质量m=0.1kg的小物块自A点由静止开始下落后打在圆弧轨道上的B点,但未反弹,在瞬问碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为O,而沿切线方向的分速度不变.此后,小物块沿圆弧轨道滑下,到达C点时触动光电装置,使转筒立刻以某一角速度匀速转动起来,且小物块最终正好进入小孔.已知A、B到圆心O的距离均为R,与水平方向的夹角均为θ=30°,不计空气阻力,g取l0m/s2.求:
(1)小物块到达C点时对轨道的压力大小 FC;
(2)转筒轴线距C点的距离L;
(3)转筒转动的角速度ω.
重力势能EP=mgh实际上是万有引力势能在地面附近的近似表达式,其更精确的表达式为EP=-GMm/r,式中G为万有引力恒量,M为地球质量,m为物体质量,r为物体到地心的距离,并以无限远处引力势能为零。现有一质量为m的地球卫星,在离地面高度为H处绕地球做匀速圆周运动。已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,地球质量未知,试求:
(1)卫星做匀速圆周运动的线速度;
(2)卫星的引力势能;
(3)卫星的机械能;
(4)若要使卫星能依靠惯性飞离地球(飞到引力势能为零的地方),则卫星至少要具有多大的初速度?
为了保证行车安全,不仅需要车辆有良好的刹车性能,还需要在行车过程中前后车辆保持一定的距离.驾驶手册规定,在一级公路上,允许行车速度为υ1,发现情况后需在S1距离内被刹住.在高速公路上,允许行车速度为υ2(υ2>υ1),发现情况后需在S2(S2>S1)距离内被刹住。假设对于这两种情况驾驶员允许的反应时间(发现情况到开始刹车经历的时间)与刹车后的加速度都相等,求允许驾驶员的反应时间和刹车加速度.
用同种材料制成倾角30°的斜面和长水平面,斜面长2.4m且固定,一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑,当v0="2" m/s时,经过0.8s后小物块停在斜面上。多次改变v0的大小,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,作出t-v0图象,如图所示,求:
1)小物块与该种材料间的动摩擦因数为多少?
2)某同学认为,若小物块初速度为4m/s,则根据图象中t与v0成正比推导,可知小物块运动时间为1.6s。以上说法是否正确?若不正确,说明理由并解出你认为正确的结果。
科研人员乘气球进行科学考察.气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住.堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s内下降了12 m.为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物.此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89 m/s2,求抛掉的压舱物的质量.
“神舟”六号飞船完成了预定空间科学和技术试验任务后,返回舱于2005年10月17日4时11分开始从太空向地球表面按预定轨道返回,在离地10km的高度打开阻力降落伞减速下降,这一过程中若返回舱所受阻力与速度的平方成正比,比例系数(空气阻力系数)为k,设返回舱总质量M=3000kg,所受空气浮力恒定不变,且认为竖直降落。从某时刻开始计时,返回舱的运动v-t图象如图中的AD曲线所示,图中AB是曲线在A点的切线,切线交于横轴一点B的坐标为(8,0),CD是平行横轴的直线,交纵轴于C点C的坐标为(0,8)。g=10m/s2,请解决下列问题:
(1)在初始时刻v0=160m/s时,它的加速度多大?
(2)推证空气阻力系数k的表达式并算出其数值。
(3)返回舱在距离高度h=1m时,飞船底部的4个反推力小火箭点火工作,使其速度由8m/s迅速减至1m/s后落在地面上,若忽略燃料质量的减少对返回舱总质量的影响,并忽略此阶段速度变化而引起空气阻力的变化,试估算每支小火箭的平均推力(计算结果取两位有效数字)
如图所示,质量M=4kg的木板B静止于光滑的水平面上,其左端带有挡板,上表面长L=1m,木板右端放置一个质量m=2kg的木块A(可视为质点),A与B之间的动摩擦因素μ=0.2。现在对木板B施加一个水平向右的恒力F=14N,使B向右加速运动,经过一段时间后,木块A将与木板B左侧的挡板相碰撞,在碰撞前的瞬间撤去水平恒力F。已知该碰撞过程时间极短且无机械能损失,假设A、B间的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等,g取10m/s2。,试求:
(1)撤去水平恒力F的瞬间A、B两物体的速度大小vA、VB分别多大
(2)此过程F所做的功;
(3)撤去水平恒力F前因摩擦产生的热量。
如图2-30,一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体P处于静止。P的质量为12kg,弹簧的劲度系数k=800N/m。现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速运动。已知在前0.2s内F是变化的,在0.2s以后F是恒力,则F的最小值是多少,最大值是多少?(g=10m/s2)