(17分)消防车的供水系统主要由水泵、输水管道和水炮组成。如图所示,消防水炮离地高度为H,建筑物上的火点离地高度为h,水炮与火点的水平距离为x,水泵的功率为P,整个供水系统的效率η=0.6。假设水从水炮水平射出,其中水泵、输水管道没有画出,水泵放置于地面,不计空气阻力,取g=10m/s2。
(1)、若H=80m,h=60m,水炮出水速度v0=30m/s,试求水炮与起火建筑物之间的水平距离x;
(2)、在(1)问中,若水炮每秒出水量m0=60 kg,试求水泵的功率P;
(3)、当完成高层灭火后,还需要对散落在火点正下方地面上的燃烧物进行灭火,将水炮竖直下移至H´=45m,假设供水系统的效率η不变,水炮出水口的横截面积不变,水泵功率应调整为P´,则P´应为多大?
(15分)如图所示,现在有一个小物块,质量为m=80g,带上正电荷q=210-4C。与水平的轨道之间的滑动摩擦系数m =0.2,在一个水平向左的匀强电场中,E=103V/m,在水平轨道的末端N处,连接一个光滑的半圆形轨道,半径为R=40cm,取g =10m/s2,求:
(1)小物块恰好运动到轨道的最高点,那么小物块应该从水平哪个位置释放?
(2)如果在上小题的位置释放小物块,当它运动到P(轨道中点)点时对轨道的压力等于多少?
(11分)某同学想描绘一只标称为“2.5V,1.5W”的小灯泡的伏安特性曲线,实验室提供下列器材:A.电流表A1(量程3.0A,内阻约0.2Ω)
B.电流表A2(量程0.6A,内阻约1Ω)
C.电压表V1(量程3.0V,内阻约3kΩ)
D.电压表V2(量程15.0V,内阻约10kΩ)
E.滑动变阻器R1(最大阻值为5Ω,最大允许电流为2A)
F.滑动变阻器R2(最大阻值为500Ω,最大允许电流为0.5A)
G.电源E(电动势3V,内阻为0.25Ω)
H.电键、导线若干
⑴为了更好地完成实验,应选择的器材为:电流表 ,电压表 ,滑动变阻器 ;(选填器材前面的字母)
⑵请你在下面的方框中作出实验原理图;
⑶正确连接电路后,该同学测出如下表所示的实验数据,请你在坐标纸上描出该灯泡的伏安特性曲线;
实验次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
电压U/V |
0 |
0.20 |
0.40 |
0.80 |
1.20 |
1.60 |
2.00 |
2.40 |
电流I/A |
0 |
0.11 |
0.21 |
0.33 |
0.40 |
0.45 |
0.48 |
0.52 |
⑷该同学完成实验后,又将本实验所用器材按图所示连接,闭合开关后将滑动变阻器滑片从左向右滑动,发现小灯泡先变暗后变亮,则小灯泡最暗时的功率约为 W。(结果保留两位有效数字)
(6分)在“验证力的平行四边形定则”实验中,需要将橡皮条的一端固定在水平木板上,橡皮条的另一端系两根细绳,细绳端带有绳套,先用两个弹簧秤分别勾住绳套并互成角度地拉橡皮条,把橡皮条的结点拉到某—位置Ο并记下该点的位置;再用一个弹簧秤将橡皮条结点拉到同—位置Ο点。
(1)某同学认为在此过程中必须注意以下几项:
A.两根细绳必须等长
B.橡皮条应与两绳夹角的平分线在同一直线上
C.在使用弹簧秤时要注意使弹簧秤与木板平面平行
D.在用两个弹簧秤同时拉细绳时要注意使两个弹簧秤的读数相等
E.在用一个弹簧秤拉时必须将橡皮条的结点拉到用两个弹簧秤同时拉细绳时记下位置
其中正确的是 。(填入相应的字母)
(2)某同学在坐标纸上画出了如图所示的两个已知力F1和F2,图中小正方形的边长表示2N ,两力的合力用F 表示,F 1、F 2与F 的夹角分别为θ1和θ2,关于F 1、F 2与F、θ1和θ2关系正确的有:____
A. F1=4 N B. F = 12 N C.θ1=45° D.θ1<θ2
传送带用于传送工件可以提高工作效率.如图所示,传送带长度是,以恒定的速度v运送质量为m的工件,工件从最低点A无初速度地放到传送带上,到达最高点B前有一段匀速的过程.工件与传送带之间的动摩擦因数为μ,传送带与水平方向夹角为θ,每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时,后一个工件立即放到传送带上,整条传送带满载时恰好能传送n个工件.重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.在传送带上摩擦力对每个工件做的功为
B.在传送带上摩擦力对每个工件做的功为
C.每个工件与传送带之间由摩擦产生的热量为
D.传送带满载工件比空载时增加的功率为P=mgv(μcosθ+nsinθ-sinθ)
空间有一沿x轴对称分布的电场,其电场强度E随x变化的图像如图所示.下列说法正确的是( )
A.O点的电势最低
B.x2点的电势最高
C.x1和- x1两点的电势相等
D.x1和x3两点的电势相等