题目内容

【题目】如图甲所示,完全相同的两物块AB叠放在水平桌面上,在20 N的水平推力F1的作用下一起做匀速直线运动,此时物块B所受的摩擦力为____N,若将AB两物块按图乙所示紧靠放在水平桌面上,用水平力F2A,使它们一起做匀速直线运动,则推力F2____N。

【答案】0 20

【解析】

此题应利用二力平衡的知识,求出摩擦力,并知道,摩擦力的大小与压力以及接触面的粗糙程度有关,而与接触面积无关.

在甲图中,物体A. B20N的水平拉力F1作用下,一起作匀速直线运动,AB没有发生相对运动或相对运动的趋势,所以物体B不受摩擦力,即摩擦力为0;以AB组成的整体为研究对象,AB做匀速直线运动,所以受到地面的摩擦力与拉力平衡,则摩擦力大小等于拉力的大小,为20N

在乙图中,若将A. B紧靠放在水平桌面上,接触的粗糙程度不变,压力也不变,因此摩擦力也不变,使它们一起匀速运动,因此推力与此时的摩擦力为一对平衡力,推力的大小也为20N.

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【题目】10分)某电开水器的结构如图甲所示(剖面图),简化的内部电路如图乙所示,进水管管口的阀门由轻质浮子1和与它们相连的两根轻质硬杆控制,只有进水管中的水压在正常范围内,冷水箱和煮水箱中的水位就比出水管管口低,冷水不会从出水管流出。当冷水箱中的水位达到一定高的时,浮子2浮起,会触动单刀三掷开关S1,煮水电热管R1通电发热,冷水被煮沸,水面升高,开水就从出水管进入贮水箱,当贮水箱中水位达到一定高度时,浮子3浮起,又会触动单刀三掷开关S1,煮水暂停,一旦贮水箱中水温下降使温控开关S2闭合,保温电热管R2就会通电发热,开水处于保温状态。

1)已知煮水电热管R1的阻值为12.1Ω,保温电热管R2的阻值为48.4Ω,求电开水器的最大发热功率。

2)图甲中,当浮子1上升到最高处后,它的最上端恰好和出水管管口相平,阀门就会将进水管管口关闭,此时AC杆沿竖直方向。已知浮子1的体积V=2.5×10-4m,进水管管口和阀门的横截面积S均为1×10-4m(不计阀门的质量、管壁的厚度及两者之间的摩擦);BO∶BA=20∶1O为轻质浮子1的球心、A为两轻质硬杆的相交处,B为轻质硬杆BO的转轴),水箱内水面上方的气压P0=1×105Pa。为了不让冷水直接进入贮水箱,进水管管口阀门的上表面受到的压强不能超过多少Pa?

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