根据《电动自行车安全技术规范》,交管部门规定自2019年5月1日起未申领临时标识的非标”电动自行车不得上路行驶.下图是小明家新购买的电动自行车,整车质量为40kg.小明爸爸以18km/h的速度匀速骑行9km的过程中,电动机两端的电压恒为48V,通过的电流是6.25A,车轮与地面的总接触面积为200cm2.小明爸爸的质量是60kg,g取10N/kg.求本次骑行过程中:
(1)骑行所用时间.
(2)车对地面的压强.
(3)电动机的功率.
(1)0.5h (2) (3)300W
【解析】
对地面压强要算人和车的总重力.
【详解】
如图所示,人用滑轮组拉着重810N的物体使其沿竖直方向以0.1m/s的速度匀速向上运动了5s,人对绳子向下的拉力为300N。求:
(1)物体上升的高度;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)拉力的功率。
(1)0.5m;(2)90%;(3)90W
【解析】(1)由可得物体上升的高度
h=vt=01m/s×5s =0.5m
(2)克服物体重力做的功为有用功
W有=Gh=810N×0.5m=405J
由图可知绳子承担重物的段数为3,则绳子的末端通过的距离
s=3h=3×0.5m=1.5m
拉力做的功为总功
W总=Fs=300N×1.5m=450J
所以滑轮组的机械效率
(3)拉力的功率
草原犬鼠是大草原常见的小动物,它挖的洞有两个洞口,一个洞口比较平整,一个洞口则由圆锥形土堆围成。如图所示,这样的结构能改进洞内的通风情况,为什么?
见解析
【解析】由于洞穴各洞口突出地面的形状各不相同,较高的洞口处空气流速快,压强小,较低的洞口处空气流速慢,压强大,这样,洞穴内的空气在气压作用下自然流动,从而改进洞穴内的通风状况。
炎热的夏天,小明从冰箱中拿出冰棒,发现冰棒“冒”“白气”。如图所示,冰棒“冒”出的“白气”是向上飘还是向下落?为什么?
见解析
【解析】“白气”是向下落的。夏天空气中有大量的水蒸气,水蒸气遇到冷的冰棒液化形成小水滴,即“白气”,因为白气是小水滴,密度大于空气密度,所以冰棒冒出的“白气”是向下运动的。
探究电流与电压的关系实验中,小伟设计了如图所示的电路。
(1)请你帮助他们用笔画线代替导线将图乙实物图连接完整______;
(2)小伟首先把5Ω的电阻接入电路,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片缓缓向______(左或右)端移动,直到电压表示数恰为1V,电流表示数如图所示。此时电流的大小为______A;
(3)小伟不断调节滑动变阻器的滑片,多次改变电阻两端的电压并记录对应的电流值如下表,由此可以归纳出结论是______;
次数 | 1 | 2 | 3 | |
R=5Ω | U/V | 1 | 2 | 3 |
I/A | 0.4 | 0.6 |
(4)小伟接着测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,把5Ω的电阻换成了额定电压为2.5V的小灯泡,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为______V,读出电流表的示数,根据公式______求出额定功率。但是在实际实验时闭合开关后,发现电压表指针向左偏转这可能是______。
(1). (2). 左 (3). 0.2 (4). 当电阻一定时,电流与电压成正比 (5). 2.5 (6). P=UI (7). 电压表正负接线柱接反了
【解析】(1)电源电压为3V,故电压表选用小量程与灯并联,如下图所示
(2)为保护电路,闭合开关前,变阻器连入电路的电阻最大,即最右端,故小伟首先把5Ω的电阻接入电路,闭合开关后,对照实物图他应将滑动变阻器的滑片缓缓向左端移动,直到电压表示数恰为1V,电流表的示数如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02A,此时,电流大小为0.2A。
(3)分析表中数据,电压为原来的几倍,通过的电流也为原来的几倍,即电阻不变时,电流与电压成正比。
(4)电压表测灯泡两端电压,电压表示数为2.5V时灯泡正常工作。调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为2.5V,读出电流表的示数,根据公式P=UI求出灯泡的额定功率。
闭合开关后,发现电压表指针向左偏转,可能是电压表正负接线柱接反了。
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