题目内容
【题目】小明学习了简单机械后发现生活中很多现象与简单机械有关,钓鱼是许多人喜爱的一种休闲活动,如图所示,当有鱼上钩时,起鱼时,若其它条件不变,鱼竿长度越长,手提鱼竿的力越_________。如钓鱼者将一条重为4N的鱼从水面提高2m,再沿水平方向移3m,在这一过程中,钓鱼者克服鱼的重力做功为_________J.再如图所示,一直撬棒AD=1m,CD=BC=0.15m,石头垂直作用在棒上的力是420N,若要撬动石头,则施加在撬棒A点的力至少是_________N。
【答案】大 8 63
【解析】
(1)钓鱼竿在使用过程中,动力臂小于阻力臂,是费力杠杆。若其他条件不变,鱼竿长度越长,阻力臂增大,而动力臂不变,由杠杆平衡条件可知,动力增大,即手提鱼竿的力越大。
(2)钓鱼者将一条重为4N的鱼从水面提高2m,他克服鱼的重力做功,再沿水平方向移动3m,在这一过程中没有克服鱼的重力做功,故他整个过程中克服鱼的重力做功W=Gh=4N×2m=8J。
(3)要使施加在撬棒A点的动力最小,应使动力臂L1最大,当以D点为支点,在A点施加垂直AD向上的动力时,动力臂L1=AD=1m,即动力臂为最大值,此时动力为最小。
此时阻力F2=420N,阻力臂L2=DC=0.15m,
根据杠杆平衡条件F1L1=F2L2可得,施加在撬棒A点的力:。
【题目】小星同学为自家电热水器设计了一个自动控制装置,如图所示,R1是一个热敏电阻(置于热水器内),其阻值随温度的变化关系如表Ⅰ所示,表Ⅱ是这个电热水器的铭牌.已知继电器线圈电阻R2为10Ω,左边控制电路电源电压U0为6V不变,当继电器线圈R2中的电流增大到某一数值时,继电器的衔铁被吸下,电热水器电路断开.
表Ⅰ
温度t/℃ | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
电阻R1/Ω | 60 | 42 | 30 | 20 | 15 | 10 | 8 | 6 |
表Ⅱ
最大水量 | 50kg | 额定电压 | 220V |
额定内压 | 0.75MPa | 额定功率 | 2000W |
(1)正常工作时,电热水器的电阻是多少?
(2)若到达设定的最高温度时,线圈R2中电流为0.3A,衔铁被吸下,电热水管中电路被断开,则设定的最高温度是多少℃?
(3)当水温降到一定温度时,热水器会重新启动加热直到最高设定温度时停止.在没有热水放出的情况下,热水器重新启动加热一次的时间为35min,则重新加热前的水温t是多少?[假定热水器加热时没有热量损失,C水=4.2×103J/(kg℃),最高设定温度同第(2)问不变].
【题目】汽车尾气是造成雾霾指数PM2.5升高的原因之一,阳湖中学物理实验小组的同学们设计了如图所示的有害尾气排放检测电路.在一项针对某种有害尾气浓度进行的测试中,气敏电阻R0的阻值随有害尾气深度变化的部分数据如下表所示.已知电源电压12V恒定不变,R1为定值电阻,R0为气敏电阻.
有害气体浓度/%Vol | … | 5 | 7.5 | 10 | 12.5 | 15 | … |
Ro/Ω | … | 5.2 | 3.9 | 3 | 2.5 | 2 | … |
⑴ 测试过程中,当电压表读数为6V时,电流表的读数为1A,求电阻R1的阻值.
⑵ 当这种有害尾气深度增大到10%Vol时,求电压表的示数.
⑶ 当电路消耗的总功率为18W时,有害尾气的深度是多少.