图甲所示为一款电子秤的工作原理图,R1为压敏电阻,允许通过的最大电流为0.4 A,其阻值与受到的压力F的关系如图乙所示.R2为定值电阻,阻值为24 Ω.已知电源电压U=16 V,秤盘和压杆质量忽略不计。试问:
(1)当秤盘上所放物体的重力增加时,压敏电阻R1的阻值______,电流表的示数______;(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)秤盘上不放重物时,电流表示数是多大?R2消耗的电功率是______?
(3)秤盘上物体的重力不能超过______?
(4)如果使电子秤所能称量的最大物重增加100 N,在不改变电源电压和R1的前提下,试通过计算说明应如何改变______?
科学兴趣小组设计一款集水位测量、自动注水和贮满报警等功能为一体的蓄水装置,工作原理如图甲所示,电源电压15 V保持不变,R0是阻值为10 Ω的定值电阻,R1是长20 cm、阻值为20 Ω的电阻丝,滑片P把电阻丝与轻质弹簧的指针连在一起.重200 N的圆柱体金属块M高为80 cm、底面积为200 cm2,并悬挂在阻值忽略不计的轻质弹簧下端.闭合开关S后,当水箱中水位下降至最低警戒线A处时,M的下表面刚好与水面齐平,开始注水;当水箱中水位升高至最高警戒线B处时,M刚好浸没在水中,此时滑片P恰在R1最上端,水泵自动停止注水,同时电铃发出响声报警.已知弹簧所受拉力F与其伸长量ΔL的关系如图乙所示.(注:电磁铁线圈的电阻忽略不计,ρ水=1.0×103 kg/m3,g取10 N/kg)试问:
(1)闭合开关S,电磁铁的上端是______ (选填“N”或“S”)极;当水位上升时,电压表的示数______ (选填“变大”“变小”或“不变”);
(2)当水位处于最高处时,电阻R0消耗的电功率是______?
(3)水箱中水位处于A点时,开始给水箱蓄水,水位上升,当圆柱体露出水面部分的长度为30 cm时,电压表示数为______?
(4)若要将该自动蓄水装置最高警戒水位适当调低,可采取的措拖是______。(答出一点即可)
如图甲为集自动清扫技术和人工智能设计于一体的地面清扫机器人,它可以通过红外线传感器不断发射和接收红外线,从而自动获知房间布局.机器人充电时的电压为36 V,充电电流为2 A,充满电需要2 h。工作时电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒.机器人扫地时所受阻力与速度的关系图像如图乙,若该机器人在1 min内沿直线匀速清扫地面的距离为12 m。试问:
(1)扫地机器人将灰尘、杂物吸入集尘盒利用的物理原理是______。机器人利用______波实现定位功能;
(2)机器人在1 min内动力所做的功是______?
(3)假如机器人清扫地面时能量利用效率为90%,则此过程中机器人电动机工作时的电功率是______?(保留一位小数)
(4)若机器人始终以当前速度匀速清扫地面,则两次自动充电的最短时间间隔是______小时?
如图甲是一款装有USB发电机的单车,可以在行驶过程中产生电能,为电池充电;电池可以通过USB输电线为手机等小电器充电。USB发电机的主体部分为一个黑色盒子,内置电池及发电装置,电池充电、放电电压均为5 V,充电电流与单车行驶速度的关系如图乙所示,电池放电时的电流恒为1 A。已知单车的质量为10 kg,骑行过程中受到的阻力为总重的0.05倍。某次一位质量为60 kg的骑手以22 km/h的速度沿水平道路边骑单车边给手机充电(假如电池存储的电能全部用于手机充电)。g取10 N/kg,试问:
(1)当骑行单车给内置电池充电的过程中,电池相当于电路中的______ (选填“电源”或“用电器”);
(2)骑行过程电池充电功率是______?
(3)骑手骑车时牵引力做功的功率是______?(结果保留一位小数)
一辆燃油汽车的总质量为1.8 t(包括车、车上的人和物品等),汽车以90 km/h的速度匀速行驶15 km,汽车受到的阻力为总重的0.05倍。(g取10 N/kg)试问:
(1)出于安全考虑,该汽车尾部装有如图所示的“汽车扰流板”,当汽车高速行驶时,扰流板上表面的空气流速______ (选填“大于”“小于”或“等于”)下表面的空气流速;
(2)求此过程中汽车牵引力的功率______;
(3)小明想知道这辆汽车的效率,结合本题已知的或求出的物理量,请你说明还要测量的物理量,并推导出汽车效率的表达式.若汽车油箱的容积为V,则汽车以当前速度行驶的最大距离是______?(燃油的密度为ρ)
如图所示为一款专用校车,其总质量为6.9 t,轮子跟地面的总接触面积为0.24 m2,柴油的热值为3.3×107 J/kg,柴油的密度0.85×103 kg/m3,取g=10 N/kg。求:
(1)为了安全,校车儿童座位必须配安全带,而且校车行驶过程中不允许乘客站立,这是为了防止由于______发生危险.校车正常行驶时,以乘客为参照物,校车是______ (选填“运动”或“静止”)的;
(2)校车空载时停放在水平地面上,此时校车对地面的压强是______?
(3)这辆校车在某段平直公路上用时20 min匀速行驶16 km,消耗柴油4 L,受到的阻力为1.8×103 N,求该段路程内发动机的效率______。(计算结果保留一位小数)