【題目】喜愛物理的小夏發(fā)明了一個簡易臺秤,其內(nèi)部電路圖如圖甲所示,其中R0為壓敏電阻,它的阻值隨所受壓力的增大而減小,如表格所示,電流表的表盤被改裝為臺秤的示數(shù)。當(dāng)電流表的示數(shù)達到最大值時,臺秤達到稱量的最大值。若電源電壓為6V,電流表的量程為0~0.6A,定值電阻R的阻值為6Ω。求:
壓力/N | 3 | 6 | 10 | 15 | 20 |
R0阻值/Ω | 24 | 20 | 14 | 6 | 4 |
(1)當(dāng)電流表示數(shù)為0.2A時,臺秤的示數(shù)為多少N?
(2)如圖乙所示,在該臺秤上放置一個重為25N的均勻柱體A,并用一根輕質(zhì)不可伸長的細線繞過定滑輪(不計摩擦)將A與B相連,B是重為15N、高為12cm,且底面積SB=100cm2的均勻柱體,將B置于足夠高的薄壁柱形容器中(該薄壁柱形容器底面積S容=200cm2)。B與薄壁容器底部無擠壓,則此時電流表相應(yīng)的讀數(shù)為多少?
(3)若足夠高的薄壁柱形容器重為6N,則在第(2)問的基礎(chǔ)上,向薄壁容器中緩慢加入一定量的水,為了保證電路的安全,該薄壁柱形容器對支持面的最大壓強是多少Pa?
【答案】(1)3N;(2)0.3A;(3)1300Pa
【解析】
(1)由歐姆定律可得
解得,分析表格數(shù)據(jù)可知此時臺秤示數(shù)為3N。
(2)B與薄壁容器底部無擠壓,說明繩子的拉力等于B的重力,取A受力分析則有
變形可得
通過查詢表格可知此時壓敏電阻的阻值為,由歐姆定律可得
(3)回路中最大電流為0.6A,由歐姆定律可得
可求得 ,查數(shù)據(jù)表格可知臺秤能夠承受的最大壓力。取A受力分析,設(shè)繩子拉力為,由力的平衡條件可得
變形可得繩子最小拉力
取B受力分析,受到向上的拉力、浮力和向下的重力,由平衡條件可得
變形可得
由阿基米德原理可知,則有
物體B的底面積
設(shè)液體深度為h,則有
薄壁柱形容器底部水的壓強
柱形容器的底面積
水對柱形容器底部的壓力
柱形容器對水平桌面的壓力
該薄壁柱形容器對支持面的最大壓強
答:(1)臺秤示數(shù)為3N。
(2)此時電流表相應(yīng)的讀數(shù)為0.3A。
(3)該薄壁柱形容器對支持面的最大壓強是1300Pa。
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【題目】小明要測量一小塊兒形狀不規(guī)則的礦石的密度。手邊可用的器材有:一把刻度尺、一條細線、一個厚底薄壁圓柱形的長杯子(杯壁厚度不計)和一桶水(水的密度已知,用表示)。請你利用上述器材幫助小明設(shè)計一種測量該礦石密度的實驗方案。
(1)寫出實驗步驟和需要測量的物理量;
(2)寫出礦石密度的數(shù)學(xué)表達式(用測量量和已知量表示)。
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【題目】電動自行車是倍受人們青睞的一種交通工具。如圖所示,它可以電動騎行,也可以腳踏騎行。電動騎行時,蓄電池對車上電動機供電,電動機為車提供動力。下表是某型號電動自行車主要技術(shù)參數(shù)。
(1)當(dāng)林紅同學(xué)到達如圖所示標(biāo)志牌處時,則騎行到八一大橋最快要多久?
(2)當(dāng)50 kg的林紅同學(xué)騎行時,輪胎與地面的接觸面積至少是多少?(g取10 N/kg)
(3)表中“12 A·h”表示蓄電池充滿電時儲存的電荷量,相當(dāng)于“It”的值。則蓄電池充滿一次電后,可正常騎行多長時間?
整車 | 整車質(zhì)量 | 40 kg |
最高車速 | ≤30 km/h | |
最大噪聲 | ≤62 dB | |
輪胎承受最大壓強 | 2×105 Pa | |
蓄電池 | 電壓 | 48 V |
容量 | 12 A·h | |
電動機 | 額定電壓 | 48 V |
額定功率 | 240 W |
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【題目】小明在實驗室里測量一金屬圓柱體的密度.
(1)在調(diào)節(jié)托盤天平橫梁平衡時,小明發(fā)現(xiàn)指針在分度盤中央刻線右側(cè)擺動,他應(yīng)向 端調(diào)節(jié)平衡螺母,依據(jù)的原理是 (填“杠桿”或“二力”)平衡.
(2)天平平衡時,右盤中砝碼和游碼的位置如圖甲所示,則圓柱體的質(zhì)量是 g,將圓柱體放入盛有70cm3水的量筒中,量筒中的水面如圖乙所示,則圓柱體的密度是 kg/m3,若圓柱體與量筒底部接觸緊密,圓柱體放入量筒后水對量筒底部的壓力 (填“大于”、“小于”或“等于”)圓柱體放入量筒前水對量筒底部的壓力.
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【題目】實際測量中所使用的電流表和電壓表是由G表改裝而成的,電流表或電壓表的示數(shù)大小取決于通過G表的電流,當(dāng)通過G表的電流為表頭電流時,電壓表或電流的示數(shù)剛好達到最大測量值。請結(jié)合小下問題:
(1)圖是一塊實驗用雙量程直流電壓表的三個接線柱與表體內(nèi)部電阻連接情況的示意圖,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算出G表的表頭電流和電阻的阻值;
(2)現(xiàn)準(zhǔn)備只接入一個定值電阻,將G表改裝成最大測量值為(為已知量)的大量程電流表,請推導(dǎo)出電阻與之間的關(guān)系。
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【題目】電子地磅在實際生活中用途越來越廣,某常用的電子地磅的一種工作電路簡化如圖所示,顯示質(zhì)量大小的儀表V(實質(zhì)是電壓表)。
為了探究電子地磅的奧秘,小李在實驗室找到了電源電壓為6V的電源,一個定值電阻R0,一個壓敏電阻,其說明書上寫著電阻R的阻值與所受壓力F變化的關(guān)系部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表所示。
壓力F/N | 0 | 1 | 3 | 5 | 7 | 10 |
電阻R/Ω | 50 | 40 | 25 | 15 | 10 | 5 |
他按照如圖(1)連接了地磅工作原理的電路。閉合開關(guān)后,他將厚度不計,重1N,底面積為50cm2,裝有8cm深水的直柱形容器置于壓敏電阻上,如圖(2)甲所示,讀出電壓表此時示數(shù)為3V。他又用一根輕質(zhì)細線系了一個小球,將球浸沒在水中靜止且不接觸燒杯的底和側(cè)壁,如圖(2)乙,讀出電壓表示數(shù)為3.6V;他輕輕將球放下,如圖(2)丙,讀出電壓表示數(shù)為4.5V。求:
(1)小球未放入時,水對容器底部的壓力;
(2)電阻R0的阻值;
(3)小球的密度為多少?
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【題目】如圖甲所示為一臺電壓力鍋,它結(jié)合了高壓鍋和電飯鍋的優(yōu)點,具有省時省電、安全性高等優(yōu)點,很受人們喜愛。它有加熱、保溫、斷電的功能,其內(nèi)部簡化的電路如圖乙所示,開關(guān)S可根據(jù)設(shè)定在“1”“2”“3”擋之間自動轉(zhuǎn)換,某次煮飯時電功率與時間的關(guān)系如圖丙所示。
(1)已知電阻的阻值是的7倍,那么這個電壓力鍋的加熱功率是保溫功率的多少倍?
(2)此次煮飯時,前3min內(nèi)電能表(如丁圖所示)的轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)了160轉(zhuǎn),電壓力鍋的加熱功率是多少?問此次煮飯總共消耗了多少電能?
(3)電壓力鍋省時省電的原因是鍋內(nèi)氣壓比一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓高,那么水的沸點就會高于100℃。當(dāng)時的大氣壓為,限壓閥的質(zhì)量為,排氣孔的內(nèi)徑為。請推導(dǎo)出這個電壓力鍋工作時,鍋內(nèi)的最高氣壓的表達式。
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【題目】汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛,發(fā)動機功率為P0,牽引力為F0,t1時刻開始,司機減小了油門,使汽車保持恒定功率P行駛,到t2時刻,汽車又開始做勻速直線運動,速度為v,已知運動過程中汽車所受阻力f恒定不變,汽車牽引力F隨時間變化的圖象如圖所示,則( )
A. t1至t2時間內(nèi),汽車做加速運動
B. F0=2f
C. t2時刻之后,汽車將保持功率P0行駛
D.
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【題目】小明做“探究平面鏡成像特點”的實驗時,將玻璃板豎直立在水平桌面上,在白紙上畫出表示玻璃板前后兩表面的位置MM′和NN′
(1)如圖所示,用刻度尺測量玻璃板的厚度,其讀數(shù)為___________cm。
(2)在玻璃板前放棋子A,觀察到棋子在玻璃板中有兩個像,一個較亮、另一個較暗。較亮的像是光線經(jīng)____________(MM′/NN′)面反射形成的。
(3)為驗證“像是虛像”的猜想,小明將一張白卡片放在_________的位置,_________(直接/透過玻璃板)觀察卡片上有無棋子A的像。
(4)將棋子B(圖中未畫出)放到玻璃板后,使它與較亮的像重合,并測量棋子A的右端到MM′的距離lA和棋子B的左端到NN′的距離lB,實驗數(shù)據(jù)記錄在下表中:
次數(shù) | 1 | 2 | 3 | 4 |
lA/cm | 5.40 | 7.15 | 9.80 | 12.50 |
lB/cm | 5.20 | 6.96 | 9.61 | 12.32 |
分析數(shù)據(jù)可得:像到反射面的距離 _______(小于/大于)物到反射面的距離。
(5)實驗中,像與物到反射面的距離存在差值,小明對此很慼興趣。他想探究影響這一差值大小的因素。請幫小明提出一條有價值且可探究的問題:_____________。
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