在相距40km的甲、乙两地之间,沿直线架设了两条相同的输电线,这种输电线每千米的电阻为0.2Ω.现由于特殊原因造成输电线上某处发生了短路,为了确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成了如图所示的电路进行检测。当电压表示数为3.0V时,电流表示数为0.5A。
(1)若检修员在检测中用时1min,则检测中输电线消耗的电能是多少J?
(2)短路位置离甲地的距离是多少km?
(1)若检修员在检测中用时1min,则检测中输电线消耗的电能是90J;
(2)短路位置离甲地的距离是15km。
【分析】(1)知道检测电路两端的电压和通过的电流,根据W=UIt求出1min内输电线消耗的电能;
(2)根据欧姆定律求出导线的总电阻,已知输电线每千米的电阻,然后让总电阻除以输电线每千米的电阻即可求出导线的长度,再根据导线的双股的,从而确定出短路的地点离甲地的距离。
【解答】解:(1)检测中输电线消耗的电能:
W=UIt=3.0V×0.5A×60s=90J;
(2)由I=可得,导线的电阻:
R===6Ω,
因输电线每千米的电阻为0.2Ω,
所以,导线长度:
L==30km,
短路位置离甲地的距离:
s=L=×30km=15km。
【点评】本题考查了电功公式和欧姆定律的应用,知道短路处距甲处的距离是导线总长度的一半是关键。
声明:试题解析著作权属菁优
如图所示是高速公路入口处的ETC通道示意图。现有一辆总质量为1500kg的轿车(车长忽略不计),正以36km/h的速度驶向ETC通道,轿车通过ETC通道时,需要在收费站中心线前方10m处减速到18km/h,然后,保持匀速运动到达收费站中心线后,再加速离开收费站中心线。取g=10N/kg。则
(1)轿车通过ETC通道的匀速行驶区间所用的时间是多少s?
(2)如果轿车在匀速运动时,受到的阻力是车重的0.4倍,那么,轿车在匀速运动过程中牵引力做功的功率是多少W?
(1)轿车通过ETC通道的匀速行驶区间所用的时间是2s;
(2)轿车在匀速运动过程中牵引力做功的功率是3×104W。
【分析】(1)根据路程和速度求出轿车通过ETC通道的匀速行驶区间所用的时间;
(2)轿车在匀速运动时,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,由二力平衡条件得到牵引力,根据P===Fv求出功率。
【解答】解:
(1)汽车在匀速行驶区间的速度v=18km/h=5m/s,
由图可知汽车匀速行驶的路程是10m,
根据v=得,通过ETC通道的匀速行驶区间所用的时间:
t===2s;
(2)轿车在匀速运动时,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
由二力平衡条件得到牵引力:
F=f=0.4G=0.4mg=0.4×1500kg×10N/kg=6000N,
在匀速运动过程中牵引力做功的功率:
P===Fv=6000N×5m/s=3×104W。
【点评】本题考查了速度的计算和功率的计算,是一道基础题。
一个物理课外实验小组用如图甲所示的电路来测量某待测电阻Rx的阻值,其中定值电阻R0=20Ω.请你帮实验小组完成:
(1)按照甲图的实验电路图,用笔画线代替导线将乙图连接完整(部分导线已连好);
(2)在连接电路时,开关应 ,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关S1,将开关S2掷于“1”时,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为U1;保持滑片位置不变,将开关S2掷于“2”时,记下此时电压表的示数为U2.则待测电阻Rx阻值的表达式Rx= (用R0、U1、U2表示)。
(4)重复步骤(3),共得到5组U1、U2的数据,并计算出的值,如下表所示,则5组数据的平均值为 ;利用的平均值,求出待测电阻Rx为 Ω。
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
U1/V | 0.25 | 0.30 | 0.36 | 0.40 | 0.44 |
U2/V | 0.86 | 1.03 | 1.22 | 1.36 | 1.49 |
| 3.44 | 3.43 | 3.39 | 3.40 | 3.39 |
(5)实验中,采用了多次测出U1和U2的值,并由的平均值,求待测电阻Rx阻值的目的是为 。
(1);(2)断开;右;(3)•R0;(4)3.41;48.2;(5)减小误差。
【分析】(1)根据电路图连接实物图;
(2)为了保护电路连接电路时开关断开,闭合开关前滑片放在阻值最大处;
(3)(4)明确电路结构和实验原理,根据串联电路的规律可得出待测电阻的表达式,再根据数学规律即可求出待测电阻的阻值;
(5)多次测量球平均值可以减小误差。
【解答】解:(1)按照甲图的实验电路图,滑动变阻器滑片P向右移时其接入电阻变大,连接如图所示:
。
(2)为保护电路元器件,在连接电路时,开关应断开,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于右端,使接入电阻最大;
(3)[闭合开关S1,将开关S2掷于“1”时,三个电阻串联,电压表测量电阻R0两端电压,调节滑动变阻器的滑片到适当位置,记下此时电压表的示数为U1;保持滑片位置不变,将开关S2掷于“2”时,此时电压表测量电阻R0与Rx的两端电压之和,记下此时电压表的示数为U2;由于电路电流保持不变,即
=
,则待测电阻Rx阻值的表达式为:
Rx=•R0;
(4)重复步骤(3),共得到5组U1、U2的数据,并计算出的值,则5组组数据的平均值为:
==3.41;
利用组平均值,求出待测电阻Rx为:
Rx=R0=(﹣1)R0=(3.41﹣1)×20Ω=48.2Ω;
(5)实验中,采用了多次测出U1和U2的值,并由的平均值,求待测电阻Rx阻值的目的是为多次测量以减小误差。
【点评】本题考查伏安法测电阻的实验,考查了电路的连接、注意事项、特殊的方法测量电阻以及要注意明确电压表为理解电表,其内阻无穷大,所以不会影响电路结构,直接根据串联电路规律即可确定对应的电流和电压。
在探究“重力与质量的关系”实验中,采用的实验装置如图甲所示。实验中,以钩码作为被测物体,每个钩码的质量m均为50g。实验步骤如下:
(1)将弹簧测力计在竖直方向上调零,使指针对准零刻度线。
(2)把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,读出弹簧测力计的示数。此时弹簧测力计的示数 (选填“大于”、“小于”或“等于”)钩码所受的重力。
(3)逐渐增加所挂钩码的个数,测出相应钩码的重力,并记录在下面的表格中。请你在乙图坐标纸上,用描点法作出G﹣m图象。
(4)根据图象得出结论:物体所受的重力与它的质量成 。
钩码数/个 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
质量m/kg | 0.05 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 |
重力G/N | 0.49 | 0.97 | 1.47 | 1.97 | 2.45 |
(2)等于; (3);(4)正比。
【分析】(1)根据二力平衡及力的相互性分析回答;该弹簧测力计一大格为1N,据此分析得出分度值;
(2)利用描点法作图;
(3)根据重力G和质量m的关系图象为过原点的直线分析。
【解答】解:(2)把钩码挂在弹簧测力计上,当钩码静止时,读出弹簧测力计的示数;根据二力平衡,此时弹簧测力计的示数等于钩码所受的重力。
(3)根据表中数据,采用描点法作出G﹣m图象如图所示:
。
(4)根据图象可知,物体所受的重力与它的质量成线性正比例变化关系。
【点评】探究物体重力大小与质量关系的实验,重点考查重力测量原理、描点法作图和数据分析。
如图所示,小明同学用一水平推力推静止在水平地面上的木箱,木箱没有动,请你在O点画出木箱所受力的示意图。
【解答】解:根据题意知道,小明同学用一水平推力推静止在水平地面上的木箱时,木箱没有动,说明木箱处于平衡态,受到的是平衡力作用;即木箱水平方向受到推力和静摩擦力,且大小相等,方向相反;竖直方向受到重力和支持力,大小相等,方向相反;木箱所受力的示意图如下
【分析】首先对木箱进行受力分析,顺序是:重力一定有,弹力看四周,分析摩擦力,不忘液气浮;然后从力的作用点沿力的作用线作出小车受力的示意图。
【点评】画力的示意图,要看清物体的运动状态,判断出受几个力,分析各力的作用点、大小和方向,根据力示意图的画法画出各力的示意图。
本卷还有21题,登录并加入会员即可免费使用哦~
该作品由: 用户清月分享上传
可圈可点是一个信息分享及获取的平台。不确保部分用户上传资料的来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系 可圈可点 ,我们核实后将及时进行处理。