2012年6月,我国自主设计的载人潜水器“蛟龙号”,实验下潜7000m达到一个新的深度.试验经历了以下主要过程:母船用新型的吊装设备将潜水器投放到海中;潜水器缓慢竖直下潜和上升;吊装设备将潜水器吊上母船.如图是母船的吊装设备的示意图,图中虚线框中是滑轮组(未画出),电动机拉放滑轮组绳子自由端,挂钩挂着潜水器.吊装设备缓慢地将潜水器投放到海中,然后,潜水器下潜用时t1=6h,到达7000m出停留t2=0.5h,上升用时t3=3.5h.潜水器上升到海面后,挂钩挂着潜水器离开水面后,缓慢匀速竖直上升高度h=6m,在这个过程中电动机拉滑轮组绳子自由端的拉力F1=5.5×104N,滑轮组的机械效率η=80%.
已知潜水器总质量(含潜水员)m=2.2×104kg,体积V=20m3,水的密度ρ1=1.0×103kg/m3,海水的密度ρ2=1.03×103kg/m3,g取10N/kg.不计绳和挂钩的质量,不考虑空气阻力,不考虑潜水器离开海面后海水对潜水器质量的影响.求:
(1)吊装设备将潜水器投放至刚被海水浸没时,挂钩的拉力是多大?
(2)潜水器从开始下潜到返回海面的整个过程中,平均速度是多少米/秒?
(3)滑轮组中,与动滑轮相连的绳子是多少段?
小芸爸爸在商店选中一款速热式电热水器,小芸阅读说明书后知道该电热水器的额定功率是4400W.额定电压是220V,工作电路图如图所示(图中R是给水加热的电阻),小芸向爸爸指出该电热水器夏天4400W的额定功率过大,浪费电能,冬天4400W的额定功率过小,不能满足人对热水的需要.两人交流讨论后根据自家的实际情况,从节约、低碳、环保的角度,提出了以下选购要求:①该电热水器额定电压是220V;②夏天额定功率是2200W,春、秋两季额定功率是4400W,冬季额定功率是6600W.求:
(1)如图所示,该电热水器正常工作15min,加热电阻R消耗的电能?
(2)如图所示,该电热水器正常工作时,电路中电流强度是多大?
(3)请你用两个加热电阻R1,R2和两个开关S1,S2设计出符合小芸以上①、②两个选购要求的电热水器加热工作电路图(画在答题卡的指定位置),并计算出加热电阻R1和R2的阻值各是多大?
小阳在利用吸管喝饮料时认为“饮料是靠嘴的吸力进入口中的,而不是靠大气压进入口中的”,而小明认为他的说法是错误的,为此他准备了如下一些器材:一个装满水(可以饮用)的玻璃瓶,一个可以塞紧瓶口的塞子,塞子上开有两个孔,其中一个孔中插有一支吸管并与塞子压紧。请你帮助小明设计一个实验证明小阳的说法是错误的。写出实验步骤并加以说明。
小鹏利用滑轮组及相关器材进行实验,记录的实验数据如下表所示。请根据表中数据归纳出拉力F与重力G的关系:F=_____。
G/N | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
F/N | 0.9 | 1.3 | 1.7 | 2.1 | 2.5 | 2.9 | 3.3 |
根据给定的器材,设计实验测定未知电阻RX的电阻值。
器材:电压未知的稳压电源一台;已知电阻值的电阻R0一个;符合要求的电流表一块;单刀单掷开关两个;待测电阻RX以及导线若干。
要求:实验过程中不得拆改电路;
(1)画出电路图______;
(2)简述实验步骤;
①电流表调零,开关断开,按照电路图连接电路
②_____。
③_____。
(3)计算式RX=_____。
在某一温度下,两上电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。则由图可知,元件A的电阻为_____Ω;将A和B并联后接在电压为2.0V的电源两端,则通过A和B的总电流是_____A。