(3)开关S接b时,通过调节电源电压使灯泡L1正常发光,1min该电路消耗电能是多少?
25.(2017?广西)如图是利用电子秤监控水库水位的模拟装置,由长方体A和B、滑轮组、轻质杠杠CD、电子秤等组成.杠杠始终在水平位置平衡.已知OC:OD=1:2,A的体积为0.02m3 , A重为400N,B重为150N,动滑轮重100N,不计绳重与摩擦(ρ水=1.0×
103kg/m3).求:
(1)A的密度;
(2)单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的机械效率; (3)水位上涨到A的上表面时,A受到的浮力; (4)水位上涨过程中,电子秤所受的最大压力.
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答案解析部分
一、选择题
1.【答案】A 2.【答案】C 3.【答案】D 4.【答案】A 5.【答案】A 6.【答案】D 7.【答案】C
8.【答案】D 9.【答案】B 10.【答案】C 11.【答案】C 12.【答案】A 13.【答案】B 14.【答案】C 15.【答案】B 二、填空题
16.【答案】13.4;重力减小;1.24 17.【答案】做功;增加;热传递 18.【答案】B;重力不变,受力面积变大 三、作图、简答 19.【答案】解:如图所示:
20.【答案】解:(1)电源的左端为极,右端为正极,在电源的外部,电源从电源正极流出,经过外电路回到电源负极,所以螺线管中的电流方向是从右端流入,左端流出.结合线圈绕向,利用安培定则可以确定螺线管的左端为N极,右端为S极;(2)在此题的周围,磁感线从磁体的N极出发回到S极,所以磁感线的方向是从左向右.(3)小磁针的左端靠近电磁铁的右端S极,由此可以确定小磁针
的左端为N极,右端为S极. 答案如下图所示:
四、实验与探究题
21.【答案】(1)较薄(2)前;像与物的大小相等(3)后 22.【答案】(1)木块移动的距离;小球(2)速度(3)相同;质量
23.【答案】(1)
(2)灯泡断路(3) ; (4)因电压表正、负接线柱接反了,故连接错误;C;2.2
五、计算应用题
24.【答案】(1)解:当开关S接a时,R0与L1串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流, 由I=
可得,R0的阻值:R0=
=
=4Ω
(2)解:当开关S接a时,由P=I2
R可得,此时电路中的电流: I=
=
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=0.5A,
因灯泡正常发光时的电压UL1=8V,所以,灯泡L1的额定功率:PL1=UL1I=8V×0.5A=4W
FC=
=100N,
根据相互作用力大小相等可知,A对C端拉力与C对A物体拉力大小相等,所以作用在杠杆C端的力,因杠杆始终在水平位置平衡,O为支点, 根据F1L1=F2L2可得: (3)解:开关S接b时,两灯泡串联,由L1正常发光可知,电路中的电流为0.5A, F L=FL
由乙图知L2两端的电压为4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,电路1min时间消耗的电能:W=UIt=(8V+4V)×
0.5A×60s=360J 25.【答案】(1)解:长方体A的质量,根据G=mg可得:m=
= =40kg, 长方体A的密度ρ=
= =2×103kg/m3 , 答:A的密度为2×
103kg/m3; (2)解:单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时,n=3,根据η=W有/W总×100%可得: 机械效率η=
有用 ×100%= ?
总 动 ? ×100%= 动 ×100%= ×100%=80%;
答:单独使用该滑轮组在空气中匀速提升A时的,机械效率为80%; (3)解:当水位上涨到A的上表面时,因为A浸没水中,所以V排=VA , 根据F=ρgV排可得:
A受到的浮力:F浮=ρgV3排=1.0×103kg/m×10N/kg×0.02m3=200N;
答:当水位上涨到A的上表面时,A物体浸没在水后所受浮力的大小为200N; (4)解:水位上涨过程中,因要求电子秤所受的最大压力,即A浸没水中,受到的浮力最大F浮=200N, n=3,根据力的平衡有:FC=
动 物 浮
,
C1D2100N×OC=OD×FD 解得:F
D=
=
=50N
对B物体受力平衡,所以电子秤受到B物体对它的最大压力: F压=FN=GB﹣FD=150N﹣50N=100N.
答:水库中的水刚好浸没物体A时,B物体对电子秤最大的压力是100N.
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