【題目】小華興趣小組再探有關杠桿平衡的問題

(1)a圖所示,實驗前應將_____________________調(diào)節(jié),使杠桿水平平衡。

(2)杠桿水平平衡后,在左右兩側(cè)各掛如圖b所示的鉤碼后,杠桿的_______端下降,要使杠桿重新在水平位置平衡,如果不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點位置,只需將_________即可。

(3)如圖c所示,小華在A點施加一個始終水平向右的拉力F,緩緩將杠桿拉至圖示位置,此過程中拉力F______(選填“變大”“不變”或“變小”)。小華繼續(xù)實驗,卻發(fā)現(xiàn)無論用多大的力都不能將杠桿拉至水平位置平衡。你認為原因是__________。

【答案】平衡螺母 右邊取下一只鉤碼掛在左邊鉤碼下 變大 處于水平位置時F的力臂為0,杠桿不能平衡

【解析】

1)由a圖知道,杠桿的左端低,說明杠桿的重心在支點的左側(cè),所以應該將杠桿平衡螺母向右調(diào)節(jié),使杠桿在水平位置平衡;

2)設每個鉤碼重為G,杠桿上每格長L,由圖b知道 ,左側(cè)力與力臂的乘積是:2G×4L=8GL,右側(cè)力與力臂的乘積是: 5G×3L=15G L,由于15GL8GL,所以杠桿右側(cè)下降;如果不改變鉤碼總數(shù)和懸掛點位置,而要杠桿平衡,設從右側(cè)取下n個鉤碼掛到左側(cè),則:(5-nG×3L=2+nG×4L,解得:n=1,即需將右側(cè)1個鉤碼掛到左側(cè)即可;

3)在A點施加一個始終水平向右的拉力F,緩緩將杠桿拉至圖示位置,此過程中砝碼的拉力與力臂的乘積在增加,而拉力F的力臂在減小,所以 由平衡條件知道,拉力F會變大;

由圖將杠桿左側(cè)的所有鉤碼拿掉,在A點施加一個始終水平向右的拉力F,當杠桿拉到水平位置時F的作用線通過支點,即力臂為0,由杠桿的平衡條件知道,始終不能平衡。

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【題目】如圖所示是某家用電熱水器的簡化電路圖,溫控開關 S 可根據(jù)水溫自動切換加熱和保溫兩種狀態(tài),R1、R2是發(fā)熱電阻,熱水器主要參數(shù)如下表.[水的比熱容為 4.2×103J(kg·℃)]

額定功率

220V

容積

30L

加熱功率

2000W

保溫功率

800W

①開關 S 跳至_________觸點位置時,熱水器進入保溫狀態(tài)。水箱內(nèi)裝滿水時,水的質(zhì)量為_________kg.

R2 的阻值為多大________?

③水箱中裝滿初溫為 25℃的水,加熱 35 min 使溫度升高到 55℃,水需要吸收多少熱量___________?

④在上述加熱狀態(tài)下,熱水器正常工作 35 min 需消耗多少電能________? 加熱效率是多少__________?

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1)連接如圖所示電路時,導線M的另一端已經(jīng)接在電壓表__________V(選填“3”或“15”)接線柱上。

2)閉合開關后,若燈泡不亮,電壓表無示數(shù)、電流表有示數(shù),則電路中發(fā)生的故障是__________

3)閉合開關后,電壓表示數(shù)為1.5V,此時應將滑動變阻器的滑片向__________(選填“a”或“b”)小燈泡正常發(fā)光。

小紅進行了4次測量,并將有關數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄在表格中。

物理量

電壓

電流

實際電功率

小燈泡

次數(shù)

U/V

I/A

P/W

亮度

1

0.5

0.12

0.06

不亮

2

1.5

0.20

0.30

偏亮

3

2.5

0.30

正常

4

2.8

0.32

0.90

更亮

4)分析表中信息,可知小燈泡的額定功率為__________W。實驗還可以得出,小燈泡實際電功率越大,小燈泡的電阻__________(選填“越大”“越小”或“不變”)。

(拓展)細心的小紅發(fā)現(xiàn),如果將小燈泡換成電阻,也可以用這個電路測量電阻的阻值。于是他將電路改接正確后,閉合開關,調(diào)節(jié)變阻器的滑片到某位置時,電壓表和電流表的示數(shù)分別是2V0.2A,被測電阻的阻值是__________Ω。老師告訴小紅還需要多次測量,這樣可以__________。

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A. B. C. D.

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A. 通過列車底部與軌道上的磁極間的相互作用,使列車懸浮

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D. 超導材料應用于磁懸浮列車,可減少能量損耗,提高列車效率

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