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如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮C、D,长方...

如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重力的滑轮C、D,长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成。物块A通过细绳与滑轮C相连,物块B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动,杠杆始终在水平位置平衡,且MO:ON=1:2。已知物块A的密度为1.5×103kg/m3,底面积为0.04m2,高1 m ,物块B的重力为100N。所有摩擦和绳重忽略不计,g取10N/kg。求:

(1)当物块A的顶部刚好没入水中时,物块A受到的拉力是多大?

(2)若水位发生变化,电子秤的示数为55 N时,物块A露出水面的高度是多少?

 

(1)200N (2)0.4m 【解析】 (1)物体A的重力:GA=mAg=ρAShg=1.5×103kg/m3×0.04m2×1m×10N/kg=600N, 当物块A的顶部刚好没入水中时,由阿基米德原理可得,物块A受到浮力: F浮=ρ水gV排=ρ水gSh=103kg/m3×10N/kg×0.04m2×1 m=400N, 所以物块A受到的拉力:F=GA-F浮=600N-400N=200N; (2)电子秤的示数为55 N时,绳对N端的拉力:FN=GB-F示=100N-55N=45N, 杠杆平衡,所以有:FN•ON=FM•OM,由题知,MO:ON=1:2, 所以,FM=2FN=2×45N=90N, 由图知,有4段绳子通过动滑轮,所以绳对A的拉力:F=4FM=4×90N=360N, 此时A受到的浮力:F浮′=GA-F=600N-360N=240N, 前后两次浮力之比:,即:, 则此时物体A浸入水中的深度:h′=0.6m, 所以此时物体A露出水面的高度:h露=h-h′=1m-0.6m=0.4m. 答:(1)当物块A的顶部刚好没入水中时,物块A受到的拉力是200N; (2)若水位发生变化,电子秤的示数为55N时,物块A露出水面的高度是0.4m.  
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如图所示,R1为9Ω的发热电阻,R2为调节电阻,此电路具有加热档和保温档。已知两种工作状态下发热电阻的功率之比为9 :1,调节电阻在保温状态下的功率为2W。求:

(1)调节电阻的阻值;

(2)电源电压。

 

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太阳能是21世纪重点开发利用的能源之一。太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动的一种新型机动车。有一辆太阳能实验车(研制过程中的样品),它上面的太阳能电池板的有效面积为8m2,天气晴朗且电池板对着太阳时,每平方米面积上能够接收到的太阳能的功率为1kW,太阳能电池产生的电压为120V,可供电动机正常工作的电流为10A。求:

1)在电动机正常工作时,太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多大?

2)如果电动机正常工作时,将电能转化为机械能的效率为75%,且该车沿水平路面匀速行驶时所获得的牵引力为150N,则该车匀速行驶的速度是多大?

 

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小明在做测定小灯泡电功率的实验时,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V.

(1)按电路图连接成如图甲中的实物电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮、电流表指针不动、电压表指针有明显的偏转,则电路故障原因可能是_________

(2)故障排除后重新闭合开关,移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,电压表的示数如图乙,若要测量小灯泡的额定功率,应将图甲中的滑片P ____(填“A”“B”)端移动;

(3)小明移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的图象根据图象信息,可计算出小灯泡的额定功率是_____该图象不是直线,主要原因是_____

 

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如图所示是“探究动能大小与哪些因素有关”的实验装置。

(1)实验中通过比较_______________来判断小球动能的大小。

(2)实验中为了探究动能大小与物体质量的关系,需要控制小球撞击木块时的速度不变,具体的实验操作方法是___________________

(3)为了进一步探究动能与质量和速度的关系。某物理兴趣小组借助速度传感器和其他仪器得出了两组数据如表一和表二所示。

分析表一中的数据可以得出动能与质量的关系是:___________________________________

分析表二中的数据可以得出动能与速度的关系是:___________________________________

 

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如图所示,灯泡规格均相同,甲图中电压恒为6V,乙图中电压恒为12V。分别调节R1、R2使灯均正常发光,可变电阻接入电路中的电阻值之比R1∶R2_________

 

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