题目内容
【题目】智能机器人目前已能够为人类在很多方面进行高效率、高精准度的服务,在图书馆领域,机器人可以辅助或替代图书馆管理员的工作,提供整理图书、读者咨询等服务。某智能机器人图书管理员“小艾”,下表是它的部分功能参数:
参数 名称 | 电源电 压/V | 最大负 重/kg | 提升重物最 大高度/m | 机器人车轮 直径/cm | 充电功 率/W |
数据 | 48 | 20 | 1.5 | 10 | 2.5 |
(1)在阳光充足的时候,“小艾”可以通过将______能转化为电能的方式实现无线充电。“小艾”也提供无线上网服务,它与互联网之间通过______来传递信息。
(2)“小艾”每天需将1620kg图书从借阅处分批搬回书架上,每次放回需将图书提高1m,则“小艾”每天搬书上书架做的功是多少焦(____)?“小艾”每天至少充电2小时才能完成搬书任务,请计算“小艾”的电能利用效率。(____)
(3)如图甲所示为“小艾”承受图书重力的过载保护电路原理图,图中R为压力传感器,阻值随所受压力变化图像如图乙所示,图甲触发器的电阻忽略不计,通过电路的电流超过0.5A时就触发电动机停止工作,使“小艾”放弃执行搬书指令,以免其受损伤,因此为保护“小艾”,电阻箱R0的阻值至少为多少欧?(____)
(4)“小艾”长时间工作后,为减轻其最大负重,应将电阻箱R0的阻值适当______(选填“增大”或“减小”)。
【答案】太阳 电磁波 1.62×104J 90% 81Ω 减小
【解析】
解:(2)“小艾”每天搬书上书架做功:W=Gh=mgh=1620kg×10N/kg×1m=1.62×104J
由表格可知:P充=2.5W=2.5×10-3kW
充电两小时获得电能:W电=P充·t=2.5×10-3kW×2h=5.0×10-3kW·h=1.8×104J
电能利用效率η=×100%=×100%=90%
(3)“小艾”承受的最大压力:F=G=mg=20kg×10N/kg=200N
由图乙可知,当F=200N时,压力传感器的阻值R=15Ω,由I=得,电路总电阻
R总===96Ω
电阻箱R0接入的最小阻值:R0=R总-R=96Ω-15Ω=81Ω
(4)减小
【题目】随着人民生活水平的提高,电动自行车已进入千家万户。小明家新买的某种型号电动自行车的主要技术参数如表中所示。
整车质量 | 40 kg |
电机额定功率 | 240 W |
额定工作电压 | 48 V |
最大车速 | ≤20 km/h |
(1)电动自行车在构造上利用了很多物理知识,请你仿照例句,另外写出一条不同的构造与原理。
示例:车座做成宽大的马鞍状,是通过增大受力面积来减小压强。
答:______。
(2)该车以额定功率行驶时,通过电机的电流为多大?(____)
(3)电动自行车行驶时所受的阻力为人车总重的0.04倍,电机能把80%的电能转化为克服阻力做的功。质量为60 kg的小明骑着这辆电动车,在平直公路上以额定功率匀速行驶10 min,通过的路程是多少?(____)(g取10 N/kg)
【题目】豆浆机主要由电动机和电热管组成。下表为某型号豆浆机的主要技术参数。如图所示是用豆浆机在额定电压下做一次豆浆过程中,电热管和电动机的P-t图像。
额定容量 | 1 L |
额定电压 | 220 V |
电动机额定功率 | 120 W |
电热管额定功率 | 1 000 W |
频率 | 50 Hz |
(1)豆浆机中电热管和电动机是______(选填“串联”或“并联”)关系,电动机将电能转化为______能。
(2)豆浆机正常工作时,通过电热管的电流是多少?(____)(结果保留两位小数)
(3)豆浆机正常工作,做一次豆浆消耗的电能是多少?(____)
(4)豆浆机正常工作时,若在第一个加热阶段消耗的电能有87.5%被豆浆吸收,则能使额定容量的豆浆温度升高多少?(____)[豆浆的比热容取4.2×103 J/(kg·℃),密度与水相同,ρ水=1.0×103 kg/m3]