重力灯是英国的里弗斯设计的一款概念环保灯,如图所示。设计师为这款灯找到了“可再生能源”,它就是通过一定的装置将重力势能转化为电能。已知重物质量为20 千克,每次被举高2米,LED 灯的额定功率为1 瓦。(g 取10 牛/千克)
(1)重物每被举高一次,人至少对重物做多少焦的功?
(2)重物重力做的功有50%转化为电能,每举高一次重物能使该灯正常照明多长时间?
小阳同学在实验室选用部分器材连接了如图所示的电路,其中电源电压为6伏并保持不变,灯泡L上标有“3V、0.3A”字样,滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω,电流表选“0~0.6A”量程.检查连接正确后,闭合开关S,灯泡发光.
(1)遵循规范的实验操作,为配合答题解析,小阳认为需要画出此时的电路图,请你帮她将电路图画在方框内。
要求:①电路图必须包含实物图中所有元件(开关S闭合,可用导线代替)
②在图中标出该状态时可以确认并可供计算的已知条件。
③最终图形请用0.5毫米及以上的黑色签字笔描黑。
(2)请列式计算此时电流表的读数。
(3)要保证电路中各元件不损坏,请通过计算确定滑动变阻器可连入电路的阻值范围。
以下是部分媒体资料:
义乌“三改一拆”让城乡变美
许多违章建筑都建了宽大、结实的墙基,单凭人工,拆违强度很大……(如图l)
履带式挖掘机是拆违的重要工具(如图2),其自重达12吨,部分违章建筑建造位置特珠,大型机械难以进入,只能人工拆除……
许多原来被违章建筑占据的地方,拆违后,都种植了树木,恢复了绿化,……
……
请回答以下问题:
(1)“宽大、结实的墙基”,使建筑牢固,人工拆违,一人之力很难推倒高墙,众人合力,就容易成功,如图1所示,这说明力的作用效果与力的______________有关。
(2)如果履带式挖掘机两条履带与地面接触总面积为1.5平方米,请列式计算此挖掘机对水平地面的压强是多大?
(3)上述挖掘机在工作过程中要经过某桥梁,驾驶员发现桥头立有如图3所示的警示标志。
请判断该挖掘机能否通过此桥梁,并简要说明理由:_________________。
(4)“拆违后,都种植了树木,恢复了绿化’,这样做不仅美化了环境,从科学的角度解析,也有很多有益之处,请你列举一点:_________________________。
在”研究串联电路电压的特点”实脸中,小阳同学设计并连接了如图所示的电路,其中小灯泡L的颇定电压为10V,电压表、电流表均选择了合适的量程且能正常使用.
(1)闭合开关S后,小阳发现电压表V2的示数为0V,而电压表V1、V3的示数均为12V,电流表也有示数.你认为出现这种情况的原因可能是_______________。
(2)恢复正常后,闭合开关并移动滑动变阻器滑片,依次记录了以下几组数据
次数 |
U1(V1示数/V) |
U2(V2示数/V) |
U3(V3示数/V) |
1 |
2 |
10 |
12 |
2 |
4 |
8 |
12 |
3 |
6 |
6 |
12 |
解析以上实验数据,可以得出的结论是_____________________。
(3)完成并记录了第3次实验数据后,小阳想测量一下小灯泡的额定功率,结合题目信息,以下操作可以达到目的的是_________________________。
A.向左移动滑动变阻器滑片,使V1的示数为10V,同时读出电流表示数
B.向右移动滑动变阻器滑片,使V1的示数为10V,同时读出电流表示数
C.向左移动清动变阻器滑片,使V2的示数为2V,同时读出电流表示数
D.向右移动滑动变阻器滑片.使V2的示数为2V,同时读出电流表示数
如图所示是研究平面镜成像的实脸装置图,其中甲为放在玻璃板前面的点燃的蜡烛,乙为平面镜所成的像,为确定像的位置,此时需拿一支________(选填“点燃”或“未点燃”)的同样的蜡烛,竖立在玻璃板后面,移动蜡烛直到看上去它跟________(选填“甲”或“乙”)完全重合。
小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件,设计了一个汽车超载自动报警电路,如图所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时,输出的电压U就越大,二者的关系如图所示。闭合开关S,当继电器线圈中电流大于或等于20mA时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压U即为继电器控制电路的电源电压,线圈的电阻为20Ω。
(1)车辆不超载时,工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时,红灯亮,说明汽车超载。请你判断灯__________________(选填“L1”或“L2”)是红灯
(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20t的车辆通行,要用小强设计的装置为此桥报警,R的阻值应调节为多少?(g取10N/kg)。
(3)在水平路面上,要使该装置报警,通过车辆的最小重力为多少?
(4)请你运用所学物理知识,说明超载的一项危害。