(7分)某商厦每层楼高3m,小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内,闭合开关,仅用25s的时间,便将货物运到六楼,小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣,他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及工作电路如图所示,电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的,电动机线圈电阻为2.4Ω,电梯厢(含动滑轮)的质量140kg,提升上述货物时电流表的示数为20A,不计钢丝绳的重力和一切摩擦,请解答下列问题(g取10N/kg):
(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大?
(2)电梯工作时消耗的总电能是多少?
(3)电动机工作时的效率多大?
(7分)为了缓解城市交通拥堵,某大学两位研究生设计出“都市蚂蚁”概念车(如图所示),荣获全国汽车创新设计大赛最高奖项,该车表似蚂蚁,小巧实用,质量仅有400kg,总体积0.75m3,轮胎与地面的总接触面积200cm3,标准乘载100kg.请解答标准乘载时的下列问题(g取10N/kg,水的密度为1.0×103kg/m3):
(1)“都市蚂蚁”车对水平路面的压强多大?
(2)“都市蚂蚁”车以5m/s的速度在公路上匀速行驶时,受到的阻力是车总重的0.4倍,则发动机的输出功率多大?
(3)科技社团的同学想将此车改造成“水陆两栖蚂蚁车”,若该车密封良好,请通过计算判断它能否浮在水面上?若能,它露出水面的体积是多少?
(6分)如图甲是用来焊接自来水管的塑料热熔器,通电后,加热头发热,使需对接的塑料水管的两头熔化,将它们对接,紧压在一起,冷却后就可以焊接成一根水管了,其电路部分如图乙所示,S1是手控开关,S2为温控开关,ND为指示灯,R1是限流电阻,R2和R3为电热丝,表是它的术参数.
产品名称 | 便携式自动控温式PPR/PP•R塑料管材 |
型号 | 20-32MM(配Φ20、Φ25、Φ32模头) |
环境温度 | -20℃-50℃ |
额定电压 | 220V |
加头温度 | 260±5℃ |
功率 | 加热状态电热丝功率:1000W 保温状态电丝功率:250W |
安全指标 | 绝缘电阻不小于1MΩ |
请解答下列问题:
(1)若指示灯ND用“3V 10mA”的发光二极管,则限流电阻R1的阻值多大才能使指示灯正常发光?
(2)电热丝R2的阻值多大?
(3)当环境温度是20℃时,熔化1kg的PVC塑料需要吸收106J热量,此时塑料热熔器的效率为90%.某次熔接需要熔化90g的PVC,在塑料热熔器正常工作情况下需要加热多长时间?
小明用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”.
(1)要求滑动变阻器滑片向右移动,电流表示数减小,请用笔画线代替导线,继续完成图乙中实验电路的连接.
(2)小明按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置,其原因可能是 (只需写出一种可能).
(3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所示:
U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
I/V | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0. 5 | 0.6 |
小明在本次实验中所用电阻R的阻值为 Ω;通过分析上表数据可以得到的初步结论是 .
(4)仅通过一个电阻探究得出的结论是否可靠呢?为了避免偶然性,小明接下来的操作应该是 .
(5)如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V,阻值为10Ω的小灯泡,进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验,则对实验电路还须进行的改动的是 .
如图是教科书中一个“观察与实验”栏目的截图,在图示器材的基础上增加一个量筒,请你借鉴图示的实验方法,设计一个测金属箔的密度的实验,要求:
(1)写出简要的实验步骤,并用字母符号表示有关的物理量.
(2)写出金属箔的密度表达式.
如图所示的甲、乙两图分别是“探究平面镜成像特点”和“探究凸透镜成像规律”的实验装置.
(1)在“探究平面镜成像特点”的实验中,将点燃的蜡烛A整立在玻璃板前面,再拿一支跟它完全相同的未点燃的蜡烛B在玻璃板后面移动,直到看上去它跟蜡烛A的像完全重合,这样操作的目的是为了 ,同时也证明了像与物体的大小相等.
(2)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,调整蜡烛、透镜和光屏到图乙所示位置时,光屏上出现清晰的烛焰的像,此时甲、乙两图中平面镜与凸透镜所成像的不同点是 ,此时保持凸透镜位置不动,将蜡烛逐渐向凸透镜的焦点靠近,要想在光屏上观察到清晰的烛焰的像,则光屏应从图乙的位置向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜的方向移动,所成像的大小将 (选填“变大”、“变小”或“不变”).