题目内容
【题目】如图所示,一根铁棒在水平拉力F的作用下,以O点为转轴,由竖直逆时针匀速转向水平位置的过程中,动力F与动力臂L的大小变化( )
A.F增大,L增大
B.F减小,L减小
C.F增大,L减小
D.F减小,L增大
【答案】C
【解析】解:(1)当杠杆竖直时,动力F、阻力G、动力臂L1、阻力臂L2如下图所示:
由于重力的方向也竖直向下,因此重力的作用线穿过支点,因此阻力臂L2为零;动力臂为整个杠杆的长度,如图中L1所示;(2)当杠杆被拉到水平位置时,动力F′、阻力G、动力臂L1′、阻力臂L2′如下图所示:
由图可见,阻力臂变成了L2′,变大了;动力水平,动力作用线穿过支点,动力臂L1′为零.(3)杠杆由竖直被拉到水平时,阻力不变,阻力臂增大,动力臂减小,根据杠杆平衡条件:动力×动力臂=阻力×阻力臂,因此动力增大.
故选C.
【考点精析】本题主要考查了杠杆的平衡分析法及其应用的相关知识点,需要掌握作关于杠杆题时的注意事项:(1)必须先找出并确定支点.(2)对力进行分析,从而确定动力和阻力(3)找出动力和阻力的作用线,确定动力臂和阻力臂才能正确解答此题.
【题目】阅读短文,回答问题.
智能洁具
智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等),具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能,已进入百姓家庭.
某智能洁具为确保安全,插头带漏电保护装置,工作原理如图甲,连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯,正常工作时,两线中的电流相等;若火线与零线中的电流不等,绕在铁芯上的线圈会产生电流,经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源.
这种洁具装有红外线感应装置,当人靠近时,感应装置自动升起洁具盖子;启动洗净功能,加热器将水快速加热至温控装置预设的温度,水泵喷水实施清洗,喷水杆采用纳米银(直径为纳米级的银单质)材料,杀菌效果好;清洗结束,暖风烘干机自动开启烘干功能.表一为该洁具的部分参数,表二为水泵的性能测试参数(表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积;扬程指水泵能将水提升的高度).
表一
额定电压 | 220V | 清洗喷水量 | 0.8L/min~1.2L/min |
烘干机额定功率 | 180W | 加热器额定功率 | 2100W |
表二
流量Q/(×10﹣4m3s﹣1) | 0.5 | 0.6 | 0.8 | 1.0 | 1.2 |
扬程H/m | 1.25 | 1.80 | 5.00 | 7.20 |
(1)该智能洁具应选用线插头.当图甲电磁铁线圈中电流从a流向b时,电磁铁下端是极.
(2)下列说法正确的是 .
A.红外线感应装置利用超声波进行工作
B.暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
C.纳米银是银分子,喷水杆材料具有良好的导电性
D.漏电保护装置内的火线与零线短路时,开关S不会被吸起
(3)洁具正常工作,按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗,加热器的效率为%;清洗结束,暖风烘干机工作40s,消耗的电能会使标有“3000imp/(kWh)”的电能表指示灯闪烁次.[水的比热容c=4.2×103J/(kg℃),室温为18℃]
(4)分析表二数据可得,当该水泵的流量为0.8×10﹣4m3/s时,其扬程为m;当水泵的流量为1.0×10﹣4m3/s时,输出的水达到对应的扬程,此过程中水泵克服水重力做功的功率P=W.(g取10N/kg)
(5)图乙为洁具的温控装置原理图.R1是滑动变阻器,R2是热敏电阻,其阻值温度升高而减小.当R1两端电压U1增大到一定值时,控制电路将切断加热电路实现对水温的控制. ①适当(填“增大”或“减小”)电源电压,可使控制水温的预设值升高;
②电源电压设定为10V,当R1接入电路的阻值为6Ω时,R2的电功率为4W,此时加热电路恰好被切断.若预设的水温相对较高,则控制电压U1是V.
【题目】空气流动形成风,风能够发电.风力发电机是将风能(气流的动能)转化为电能的装置,其主要部件包括风轮机、齿轮箱、发电机等(如图所示).风力发电时,风轮机叶片受到风力的推动后转动,从而带动发电机发电.某地的一台风力发电机,其风轮正面迎风,当风速为8m/s时,每秒钟流向叶片旋转面积的空气质量是7200kg,该地的空气密度是1.2kg/m3 . 已知空气动能与空气质量成正比,且1kg空气在不同的速度(V)时的动能(E)如下表所示.
E(J) | 2 | 8 | 18 | 32 | 50 |
V(m/s) | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
(1)当风速为8m/s时,每秒钟通过叶片旋转面积的空气体积是多少立方米?若煤的热值3.2×107J/kg,那么这样的一台风力发电机在1h内获得的风能与完全燃烧多少千克的煤所产生的内能相当?
(2)当风速为10m/s时,1s钟流向叶片旋转面积的空气质量是多少千克?若在这种情况下,风力发电机能对外提供5.4×104J的电能,那么这台风力发电机的风能转化为电能的效率是多少?