5.發(fā)電機(jī)輸出的電功率為100kW,輸出電壓為250V.現(xiàn)欲向遠(yuǎn)處輸電,先用理想的升壓變壓器提高輸電電壓,到達(dá)目的地附近再用理想的降壓變壓器降低電壓.要求輸電時(shí)輸電線上損失的電功率不超過(guò)輸電功率的1%,已知升壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為1:40,且降壓變壓器的輸出電壓為220V.
(1)畫出此輸電示意圖,并用字母符號(hào)表示可能用到的物理量;
(2)計(jì)算導(dǎo)線的總電阻和理想降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比.

分析 滑出輸電線路示意圖,根據(jù)輸電線上的功率損失,結(jié)合電壓比等于匝數(shù)之比求出升壓變壓器的副線圈的電壓,從而結(jié)合P=UI求出升壓變壓器副線圈的輸出電流,結(jié)合${P}_{損}={I}^{2}R$求出輸電線上的電阻;根據(jù)輸電線上的電壓損失求出降壓變壓器的輸入電壓,通過(guò)用戶需要的電壓求出降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)之比.

解答 解:(1)輸電線路的示意圖如下圖所示

(2)根據(jù)題意可知,P=1%P=1%×100000W=1000W,
根據(jù)$\frac{{U}_{1}}{{U}_{2}}=\frac{{n}_{1}}{{n}_{2}}$得U2=10000V,
有P=U2I2得${I}_{2}=\frac{P}{{U}_{2}}=\frac{100000}{10000}A=10A$
根據(jù)$△P{=I}_{2}^{2}{R}_{線}$得${R}_{線}=\frac{△P}{{I}_{2}^{2}}=\frac{1000}{100}Ω=10Ω$
U3=U2-I2R=10000-10×10V=9900V,
所以變壓器的原副線圈的匝數(shù)比為:$\frac{{n}_{3}}{{n}_{4}}=\frac{{U}_{3}}{{U}_{4}}=\frac{9900}{220}=\frac{495}{11}$
答:(1)輸電示意圖如圖所示;
(2)導(dǎo)線的總電阻為10Ω,理想降壓變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為495:11

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道:1、原副線圈電壓之比、電流之比與匝數(shù)之比的關(guān)系;2、升壓變壓器輸出電壓、電壓損失、降壓變壓器的輸入電壓之間的關(guān)系

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.某人騎自行車以5m/s的速度勻速前進(jìn),某時(shí)刻在其前面4m處以10m/s速度同向運(yùn)行的汽車,以2m/s2的加速度減速前進(jìn),以汽車開(kāi)始關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)刻開(kāi)始計(jì),求:
(1)經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間自行車落后汽車的距離最大,最大距離是多少;
(2)自行車需要多長(zhǎng)時(shí)間才能追上汽車.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

16.如圖所示,BCPC′D是螺旋軌道,半徑為R的圓O與半徑為2R的BCD圓弧相切于最低點(diǎn)C,與水平面夾角都是37°的傾斜軌道AB、ED分別與BC、C′D圓弧相切于B、D點(diǎn)(C、C′均為豎直圓的最底點(diǎn)),將一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在AB軌道的有孔固定板上,平行于斜面的細(xì)線穿過(guò)有孔固定板和彈簧跨過(guò)定滑輪將小球和大球連接,小球與彈簧接觸但不相連,小球質(zhì)量為m,大球質(zhì)量為$\frac{6}{5}$m,ED軌道上固定一同樣輕質(zhì)彈簧,彈簧下端與D點(diǎn)距離為L(zhǎng)2,初始兩球靜止,小球與B點(diǎn)的距離是L1,L1>L2,現(xiàn)小球與細(xì)線突然斷開(kāi).一切摩擦不計(jì),重力加速度為g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)細(xì)線剛斷時(shí),小球的加速度大;
(2)小球恰好能完成豎直圓周運(yùn)動(dòng)這種情況下,小球過(guò)C點(diǎn)前后瞬間有壓力突變,求壓力改變量為多少?
(3)小球沖上左側(cè)軌道獲得與初始線斷相同的加速度時(shí),小球的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

13.2015年12月,國(guó)際雪聯(lián)自由式滑雪空中技巧世界杯賽在我國(guó)國(guó)家體育場(chǎng)舉行.如圖所示,比賽場(chǎng)地由出發(fā)區(qū)AB、助滑坡BC、第一過(guò)渡區(qū)CD、跳臺(tái)DE、第二過(guò)渡區(qū)EF、著陸坡FG和終點(diǎn)區(qū)GH組成,第一過(guò)渡區(qū)的最低點(diǎn)和終點(diǎn)區(qū)在同一水平地面上,出發(fā)區(qū)距地面的高度hB=8.4m,跳臺(tái)最高點(diǎn)E和著陸坡最高點(diǎn)F離地面的高度均為hF=4.0m,著陸坡坡度為θ=37°.運(yùn)動(dòng)員從助滑坡頂端B由靜止滑下,離開(kāi)跳臺(tái)在空中完成預(yù)定動(dòng)作后到達(dá)F點(diǎn)正上方,此時(shí)速度v=4.0m/s,方向水平.若第一過(guò)渡區(qū)是半徑R=42m的圓弧滑道,運(yùn)動(dòng)員連同滑雪板的總質(zhì)量m=100kg,取重力加速度g=10m/s2,不計(jì)滑道和空氣的阻力.求:
(1)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)第一過(guò)渡區(qū)CD的最低點(diǎn)時(shí)受到的支持力FN;
(2)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)F點(diǎn)正上方時(shí)離地面的高度h;
(3)運(yùn)動(dòng)員落到著陸坡時(shí)的速度大小v1

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1所示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系
(1)下列做法正確的是AD(填字母代號(hào))
A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與長(zhǎng)木板保持平行
B.在調(diào)節(jié)木板傾斜度平衡木塊受到的滑動(dòng)摩擦力時(shí),將裝有砝碼的砝碼桶通過(guò)定滑輪拴木塊上
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開(kāi)木塊再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.為使砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力,應(yīng)滿足的條件是砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于木塊和木塊上硅碼的總質(zhì)量
(2)甲、乙兩同學(xué)在同一實(shí)驗(yàn)室,各取一套圖1的裝置放在水平桌面上,木塊上均不放砝碼,在沒(méi)有平衡摩擦力的情況下,并且實(shí)驗(yàn)中砝碼桶及桶內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上可以近似等于木塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力F,甲、乙兩同學(xué)研究加速度a與細(xì)繩拉力F的關(guān)系,分別得到圖2中甲、乙兩條直線.設(shè)甲、乙用的木塊質(zhì)量分別為m、m,甲、乙用的木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ、μ,由圖2可知,μ>μ,m<m.(填“>”“<”或“=”)
(3)如圖3是丙同學(xué)更正實(shí)驗(yàn)后打出的一條紙帶,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期是0.02s,則小車運(yùn)動(dòng)的加速度為4.0m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

10.如圖,足夠長(zhǎng)光滑斜面上有ABC三點(diǎn),其中AB距離Ll=8m,AC距離L2=3m.小球P在A點(diǎn)獲得v0=8m/s沿斜面向上的初速度,同時(shí)小球Q從B點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過(guò)t時(shí)間兩小球相碰并粘成結(jié)合體E.已知斜面傾角θ=37°,小球P、Q質(zhì)量均為m,g=10m/s2,求:
①時(shí)間t;
②結(jié)合體E經(jīng)過(guò)C時(shí)的速率.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

17.如圖,斜面體置于水平面上,一橫截面為梯形的物塊恰能沿斜面勻速下滑.若在物塊下滑過(guò)程中分別對(duì)其施加一個(gè)豎直向下的恒力F1或者一垂直斜面向下的恒力F2時(shí),物塊仍能沿斜面向下運(yùn)動(dòng),且兩種情況下斜面體均靜止不動(dòng),則下列說(shuō)法正確的是( 。
A.加F1時(shí),物塊一定沿斜面勻速下滑
B.加F2時(shí),物塊可能沿斜面勻速下滑
C.加F1時(shí),斜面體一定不受地面的摩擦力
D.加F2時(shí),斜面體一定受地面向左的摩擦力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.圖是做探究電磁感應(yīng)的產(chǎn)生條件實(shí)驗(yàn)的器材及示意圖.
(1)在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線把它們連成實(shí)驗(yàn)電路.
(2)由哪些操作可以使電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)ABD
A.閉合開(kāi)關(guān)              B.?dāng)嚅_(kāi)開(kāi)關(guān)
C.保持開(kāi)關(guān)一直閉合      D.將線圈A從B中拔出
(3)假設(shè)在開(kāi)關(guān)閉合的瞬間,靈敏電流計(jì)的指針向左偏轉(zhuǎn),則當(dāng)螺線管A向上拔出的過(guò)程中,靈敏電流計(jì)的指針向右偏轉(zhuǎn).(填“左”或“右”)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

12.如圖所示,一豎直放置、半徑為R的粗糙半圓形軌道BC與一水平面AB在B點(diǎn)相連,B點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn),C點(diǎn)為軌道的最高點(diǎn).一質(zhì)量為m的小球以初速度v0從B點(diǎn)進(jìn)入豎直圓軌道BC,沿著圓軌道運(yùn)動(dòng)并恰好通過(guò)最高點(diǎn)C,然后做平拋運(yùn)動(dòng).求:
(1)小球平拋后落地點(diǎn)D距B點(diǎn)的水平距離和到達(dá)D點(diǎn)時(shí)重力的功率;
(2)小球由B點(diǎn)沿著半圓軌道到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中,克服軌道摩擦阻力所做的功.

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同步練習(xí)冊(cè)答案