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在课外活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除...

在课外活动中,同学们设计了一种物品自动筛选器,可将质量小于一定标准的物品自动剔除,其原理如图所示:放在水平轻质传送带上的物品,经过装有压敏电阻R的检测区时,使R的阻值发生变化,其阻值随压力,变化的关系如图所示。已知电源电压为12V,R0为定值电阻,当电路中电压表示数小于2.4V时,机械装置启动,将质量不达标的物品推出传送带,实现自动筛选功能。g取l0N/kg。试问:

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(1)当物品随传送带匀速运动时,物品          (选填不受)摩擦力。

(2)当检测区上没有物品时,电压表的示数为2V,R0的阻值为多少?

(3)当压敏电阻的电功率最大时,电路中的电流为多少?此时在检测区上物品的质量是多少?

(4)电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降低,能通过检测区物品的最小质量将       (选填增大减小)。

 

(1)不受 (2)20Ω (3)0.3A、4kg (4)增大 【解析】 试题分析:(1)因为物品随传送带匀速运动,所以物品处于平衡态,不会受到摩擦力的作用。 (2)当检测区上没有物品时,由图17可知R=l00Ω,且R两端的电压UR=U-U0=12V-2V=10V 所以,电路中的电流I=UR/R=10V/100Ω=0.1A,则R0=U0/I=20Ω (3)R的电功率P=(U-U0)I=(U-IR0)I=12I-20I2 利用求极值公式,可知当I=0.3A时,P有最大值,此时电压表的示数U0=I R0=0.3A×20Ω=6V 则R=(U-U0)/I=(12-6)V/0.3A=20Ω,由图17可知对应的压力 F=40N 则物品的质量m=G/g=F/g=40N/(10N/kg)=4kg (4)根据题意知道当电路中电压表示数2.4V时,检测区上物品的质量最小,由串联电路的特点知道此时R两端的电压最大,且UR=U-U0, 若电源电压会降低,U0=2.4V,R0为定值电阻,则UR减小,即R减小,由图像知道,压力F会增大,能通过检测区物品的最小质量将增大。 【考点定位】平衡态 欧姆定律 电功率的计算 电路的分析、计算  
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考点分析:
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质量为3t的小型载重汽车,额定功率为100kW,车上装有6t的砂石。汽车先以10m/s的速度在乎直公路上以20kW的功率匀速行驶了l0min,消耗汽油1. 2kg,然后又以额定功率用了2min的时间,将砂石从山坡底运送到50m高的坡顶施工现场。g取10N/kg。试问:

(1)1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量为多少?(已知汽油的热值为4.5×l07J/kg)

(2)汽车在平直公路上匀速行驶时,受到的阻力为多少?

(3)汽车从坡底向坡顶运送砂石的机械效率是多少?

 

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小亮想测量一个小木块(不吸水)的密度,他利用天平、圆柱形玻璃杯、适量的水、细针等器材,经过思考,想出了如下的实验方法。

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(1)图甲是小亮在调节天平时的情景,小丽指出了他在操作上的错误,你认为错误之处是:      

(2)小亮纠正错误后调节好天平,按照以下步骤继续实验:

①将小木块放在天平左盘,天平平衡时右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则小木块的____g。

②将玻璃杯中装满水,用细针缓慢地将木块压入水中,使之完全浸没。利用排水法,测出溢出水的质量为30g,则小木块的体积为____cm3。(已知ρ=1.0×l03kg/m3)③测出小木块的密度是____g/cm3

(3)受小亮实验的启发,小丽在实验时除了利用原有的圆柱形玻璃杯、适量的水和细针外,又找了一把刻度尺,不用天平也测出了木块的密度。请你将下列测量步骤补充完整:

①在玻璃杯中装入适量的水,用刻度尺测出杯中水的深度为h0

                                               

③用细针缓慢地把木块压入水中,使之完全浸没,用刻度尺测出杯中水的深度为hm

④小木块密度的表达式:漂浮时ρ                 。(用测量的物理量和已知量的符号表示)

 

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小华在探究小灯泡的亮度与哪些因素有关的实验中,所用电源电压恒为3V,小灯泡上标有2.5V字样。

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(1)请用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整。

(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最         端(选填)。闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数。若电路中仅有一处故障,这个故障可能是:        

(3)排除故障后继续实验,小华进行了4次测量,并将有关数据及现象记录在表格中。在第1次实验中小灯泡不亮的原因是:         

物理量

次数

电压

U/V

电流

I/A

实际电功率

P/W

小灯泡

亮度

1

0.5

0.12

0.06

不亮

2

1.5

0.20

0.30

偏亮

3

2.5

0.30

 

正常

4

2.8

0.32

0.90

更亮

 

 

 

 

 

 

 

(4)分析表中信息,可知小灯泡的额定功率为      W。实验得出的结论是:小灯泡的实际电功率____,灯泡越亮。

 

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为比较两种液体的吸热能力,小军用图中两个相同的装置做实验,实验器材还有天平和钟表。收集的实验数据记录如下表。

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物理量

物质

质量/g

初始温度/℃

加热时间/min

最终温度/℃

液体1

50

20

5

45

液体2

50

20

5

68

 

 

 

 

 

(1)某时刻温度计的示数如图所示,此温度值是       ℃。

(2)实验中,用       间接反映液体吸收热量的多少。

(3)通过分析表中数据可知,         (选填液体l液体2)的吸热能力较强。物理上用     这个物理量来描述物质的吸热能力。

 

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图中OA为轻质杠杆,可绕O点转动,在点B处用细绳悬挂一重物,在A端施加动力F1,使杠杆在水平位置平衡。请画出杠杆受到的阻力F2及动力臂l1.。

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