西城
37.如图27所示是某实验小组研究灯泡亮度与灯泡实际功率的关系所设计的电路,电源
电压保持不变。当断开开关S1,闭合开关S和S2,滑动变阻器的滑片P移至B端接入 电路中的电阻为R2时, 电流表的示数为I1,电阻R1的电功率为P1,当滑片P移至A 端时,电流表的示数为I2=0.15A,电阻R1的电功率为P1′,且P1∶P1′=1∶4;断开 开关S2,闭合开关S和S1,滑动变阻器的滑片P由B端移至A端的过程中,电流表 和电压表的示数变化图像如图28所示;当滑片P滑至A端时,闭合开关S、S1和S2, 灯泡正常发光,此时电流表的示数为0.35A。求:
(1)R1∶ R2 ; (2)电源电压 ; (3)灯泡的额定功率。 R1 S2 P
2I/A AS L S1 R B 0.1 0 2 图28
U/V 图27
38.如图29所示,是使用汽车打捞水下重物的示意图。汽车通过滑轮组打捞水下一个圆柱
形重物,在整个打捞过程中,汽车以0.3m/s的速度向右水平匀速运动。重物在水面下 被提升的过程共用时50s,汽车拉动绳子的功率P1为480W。 重物开始露出水面到完全被打捞出水的过程共用时10s,此 过程中汽车拉动绳子的功率逐渐变大,当重物完全被打捞出 水后,汽车的功率P2比P1增加了120W,且滑轮组机械效率为 80%。忽略水的阻力、绳重和滑轮的摩擦,g取10N/kg。求: (1)重物浸没在水中所受浮力; (2)打捞前重物上表面受到水的压力; (3)被打捞重物的密度。
图29
海淀
38.如图20所示,电源两端电压U保持不变。当开关S1、S2闭合、S3、S4断开时,电路中仅有L2灯正常发光,电流表的示数为I1;当开关S1、S3闭合、S2、S4断开时,电路中仅有 L4灯正常发光,其两端电压为12V,此时L2灯消耗的功率为2.4W,电流表的示数为I2;当开关S1、S4闭合、S2、S3断开时,电路中仅有L1灯正常发光,电流表的示数为I3。已知U=24V,L1、L2、L3三盏灯的额定电压可能为18V、12V、6V或2.5V 。以上三种工作电路中电流由大到小的比值为6:3:2。不计灯丝电阻随温度的变化,各盏灯工作过程中均不超过其额定电压。求:
(1)I1与I2的比值;
(2)请通过计算分别确定L1、L2、L3灯的额定电压和额定功率值。
S1 L1 S2 L2 S3 L3 L4 S4
图20
39.随着城市汽车数量的激增,停车成为困扰市民的一大难题。图21甲是某科技小组设计的升降横移式立体停车库截面示意图。该停车库主要由主体框架车位架和升降横移载车装置两部分构成。升降横移载车装置由升降传动机构和横移传动机构组成。升降传动机构由升降板、电动机Q、定滑轮K及动滑轮M构成,钢丝绳的两端分别固定在顶部A点和电动机牵引端的B点,其中的升降板和动滑轮M在电动机Q的控制下可以沿竖直通道上下运行,升降传动机构被束缚在光滑的限位槽内(图中未画出),保证升降板在升降过程中始终保持水平。置于每层的车位架上的横移传动机构由载车板、电动机P和钢轮构成。横移传动机构可以通过电动机P控制实现水平移动。现有一辆汽车甲开到载车板上后,升降传动机构以速度v1匀速提升横移传动机构和汽车甲,此时绳子B端的拉力为F1,车位架顶部对电动机Q的支持力为N1,升降传动机构提升横移传动机构和汽车甲的机械效率为η1;另一辆汽车乙开到载车板上后,升降传动机构以速度v2匀速提升横移传动机构和汽车乙,此时绳子B端的拉力为F2,车位架顶部对电动机Q的支持力为N2,升降传动机构提升横移传动机构和汽车乙的机械效率为η2。拉力F1、F2做的功随时间变化的图像分别如图21乙中①、②所示。已知电动机Q的质量mQ=95kg,v1=5cm/s,η1=72%,N1:N2=24:29,不计绳重及滑轮的摩擦,g 取10N/kg。求:
(1)F1的大小; (2)v2的大小; (3)η2的大小。
A 定滑 轮K 电动机Q
主体框架车位架W/×103J 7 6 5 4 3 B ② ① 载车板 横移电机P
动滑轮M 升降传动装置 动滑轮M 2 1 0 1 2 3 乙
4 5 t/s
甲
图21
38.如图24所示电路中,电源两端电压保持不变,设灯丝电阻不随温度变化。R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。当开关S1断开,S2闭合,滑动变阻器的滑片P在A端时,标有“5V 2.5W”字样的灯泡L正常发光,定值电阻R1消耗的电功率为P1;当开关S1断开,S2闭合,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2;保持滑动变阻器的滑片P的位置不变,闭合开关S1、S2后,滑动变阻器消耗的电功率为P2。已知U1∶U2=2∶5,P1∶P2=5∶8。 求:(1)灯泡L的阻值RL; (2)电源电压U
图24
39.工作人员用如图25所示装置把水质监控仪器放入水中。第一次使仪器A在水中匀速上升的过程中(A未露出水面),人对绳子竖直向下的拉力为F1,绳端的速度为v1,机械效率为η1;第二次把仪器B固定在A下方,A和B在水中匀速上升的过程中(A未露出水面),人对绳子竖直向下的拉力为F2,绳端的速度为v2,机械效率为η2;η1: η2=34:35。已知VA=VB=3×10-3m3, GA=3GB,GB=50N。拉力F1、F2做功随时间变化的图像分别如图26中①、②所示。(不计绳重、滑轮与轴的摩擦及水的阻力,g取10N/kg) 求:(1)A所受的浮力F浮; (2)动滑轮的重G动; (3)求v1、v2的比值。 W/J-1 250 (m·s)
② 200
150 ① 100
50
0 图25 2 8 4 10 6 38.如图17所示,电源两端的电压保持不变,当开关S1闭合,S2断开,滑片P滑到b端时,
电压表的示数为U1,电流表的示数为I1,灯L消耗的功率是其额定功率的1/4;当开关S1、S2同时闭合,滑片P滑到a端时,电流表的示数为I2,此时电阻R0的电功率为12W,电压表的示数为U2,且U2∶U1=2∶1,I1∶I2=1∶3,(忽略温度对灯丝电阻的影响)求:灯L的额定功率.
R0 L S2 P a b
S1
图17
39. 在图18所示的装置中OC:OD=2:1,A、B两个滑轮的质量均为2kg,E是边长为20 cm 、
密度为?1的正方体合金块,当质量为60kg的人用F1?75N的力沿竖直方向向下拉绳时,合金块E全部浸没在密度为?2的液体中,杠杆恰好在水平位置平衡,此时人对地面的压强为
4P若把密度为?2 的液体换成密度为1?1.05?10Pa;
?3的液体,人用F2的力沿竖直方向向下拉绳,合金块
E全部浸没在密度为?3的液体中,杠杆在水平位置平
图18
衡,此时人对地面的压强为p2?1.034?10Pa (杠杆DC的质量不计,?2:?3?5:4、
4取g?10N/kg)
求:(1)F2的大小; (2)物体的密度?1。
朝阳
39.如图25所示电路,小灯泡标有“6V 0.3A”,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器,电源电压保持不变。当开关S闭合,滑动变阻器滑片P位于a点时,小灯泡正常发光,其电功率为PL,电压表V2的示数为Ua,R1与R2的电功率分别为P1a、Pa,电路的总电功率为P总;当滑动
/
变阻器的滑片P移动到b点时,小灯泡的电功率为PL,电压表V2的示数为Ub,R1与R2的电
//
功率分别为P1b、Pb,电路的总电功率为P总。若P总∶P总=3∶2,PL∶PL/= 9∶2,P1a-P1b=0.75W,Pb-Pa=0.95W。
V2 求:⑴小灯泡正常发光时灯丝的电阻和定值电阻R1的阻值 ⑵电压表V1的示数 P ⑶电压表V2的示数Ua和Ub。(6分) R1 L R2
V1 S 图25