在景华棚户区改造中,金富同学家获得了景德镇人民政府安置的一套保障房。为了将重600N的装修材料运送到6m高的楼上,他利用滑轮组设计了如图10甲方案来搬运材料 (其中每个滑轮重30N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为230N,不计绳重及摩擦)。
(1)请你帮助金富同学绕绳,要求尽量用最省力的方法实现材料的搬运;
(2)金富的爸爸观察了该装置后,觉得将该装置的滑轮位置颠倒一下,如图10乙方案较为安全且效率较高。请你求出两方案效率大小的比值,再说明哪种方案效率较高?
(3)金富同学认为爸爸的方案有可取之处,但怀疑绳子会断,请计算说明绳子是否会断。
(4)若金富同学按乙方案在5s内将该材料匀速提高了4m,则拉力的功率是多少?
“志强牌”电压力锅的额定电压为220V,图11是其工作原理图,R1、R2分别是主加热器和保压加热器,R1的额定功率为800W;L是用来指示电压力锅工作状态的变色发光二极管,当通过它的电流小于40 mA时,发红光,达到40mA时,开始发绿光,只要有电流通过L其两端电压就恒为2V;R0是特殊电阻,其阻值随锅内温度变化而改变;接通电路,开关S自动与触点a、b闭合,开始加热,当锅内水温达到105℃时,S自动与a、b断开,并与触点c接通,开始保压,此时锅内水温不变,且未沸腾。
(1)电压力锅正常工作时,若指示灯L发绿光,求R0的最大阻值;
(2)在保压状态下,加热器正常工作1h耗电0.2kWh,求R2的阻值;
(3)用该压力锅对5 L、20℃的水加热,正常工作35min后,求水温升高到多少摄氏度?已知消耗的电能有90%被有效利用,水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)。
物理学是一门以实验为基础的学科,实验中仪器仪表的使用是必不可少的。
(1)实验室的温度计是利用液体 的性质来测温度的。叶雯同学按图12甲所示测液体的温度,温度计的示数如图12乙所示,则其读数为 ℃,她这样测量读出的温度会比液体实际温度 (填“高”、“一样”或“低”)。原因其是其错误操作:温度计的玻璃泡 。
(2)实验室需取用0.1kg纯净水,除用天平能称量外,还可以用量筒或量杯作为实验仪器,直接量出 ml纯净水,即取出了所需的纯净水。用如图13所示的量筒测出的液体体积是 ml,该量筒量程是 。测量时若按图13那样读数,则读出的体积比真实值 (填“偏大”或“偏小”)。
靓靓同学的爸爸到海口出差给她带来了一个精美的贝壳。靓靓特别喜欢物理实验,自己设计了一个测量贝壳密度的实验。
【器材】托盘天平(配了砝码)、大烧杯、小烧杯、细线和水。
【步骤】
(1)用托盘天平测量贝壳的质量。
所用天平的标尺如图14甲所示,最小砝码的质量与标尺最大刻度值相同。测量前,将天平放在水平桌面上,移动游码到标尺的 刻度处,调节 ,使天平平衡。测量时按规定在 盘加入50g的砝码后,天平的指针偏向左侧,这时贝壳的质量 (填“小于”、“等于”或“大于”)50g,再加入5g的砝码后,指针偏向右侧,接下来的操作是: ,直至天平平衡。按照图14甲所示,读出贝壳的质量m= g。
(2)测出空小烧杯的质量m1。
(3)将装有水的大烧杯和空的小烧杯如上图14乙所示放置(水至溢水口)。
(4)用细线悬挂贝壳缓缓浸没于大烧杯中,有部分水溢出进入小烧杯。
(5)测出承接了溢出水的小烧杯的总质量m2。
【结果】
(1)溢出水的体积是:____ ______(水的密度用ρ水表示);
(2)贝壳的密度是:____ __(以上两空用本题中出现过的物理量字母符号表示)。
子汉同学在做多个电学实验时,发现都用到了图15的两个电路图,其中都有滑动变阻器,于是他在不同的实验中,探究了滑动变阻器的作用,通过分析比较,对滑动变阻器的作用进行了归纳总结。
(1)实验前滑动变阻器都因该调到 ,让滑动变阻器起到 的作用;
(2)在探究欧姆定律的实验时,应该选择图15中的 电路进行实验,而不选另一个电路的原因是因为
;先探究导体中的电流与导体两端的电压关系时,滑动变阻器的作用是 ;再探究导体中电流与导体的电阻关系时,要调节滑动变阻器,此时其作用是 ;
(3)图15B是伏安法测小灯泡电阻的实验电路图,在该实验中滑动变阻器的作用是便于进行 测量,观察灯的亮度逐步变化,从而发现温度对灯丝电阻影响的规律;图15B也可为伏安法测小灯泡额定电功率的实验电路图,在该实验中滑动变阻器的作用是调节滑动变阻器,使小灯泡两端的电压达到 ,灯泡正常发光,再读出此时电流。