小强同学有一金属块,他想知道它的重力和密度.他手中只有一只量程较小的弹簧测力计,当他用弹簧测力计测量此金属块的重量时,发现已超过弹簧测力计的最大量程.于是他设计了如图16所示的装置去测量.图中OA∶OB=1∶3,用细线把金属块悬挂于A点,用弹簧测力计在B点施加一个竖直向上的力,当OB杠杆水平静止时,弹簧测力计的读数为1.8N,当向容器中加水,金属块浸没于水中后,弹簧测力计的读数为1.2N.求:(1)金属块的重力为多少?(2)金属块浸没于水中后所受的浮力为多大?(3)金属块密度是多大?
为了将放置在水平地面上、重G=100 N的重物提升到高处,小明同学设计了图(甲)所示的滑轮组装置。当小明用图(乙)所示随时间变化的竖直向下拉力F拉绳时,重物的速度υ和上升的高度h随时间t变化的关系图像分别如图(丙)和(丁)所示。若重物与地面的接触面积S=5×10-2 m2,不计摩擦,绳对滑轮的拉力方向均可看成在竖直方向。求:(1)在2~3s内,拉力F的功率P及滑轮组的机械效率η。
(2)在1~2s内,拉力F做的功W。 (3)在0~1s内,重物对地面的压强p。
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太阳能热水器的电脑芯片可以通过“水位水温传感器”的电阻变化来检测水位和水温变化,从而自动控制进水、加热等。某型号的太阳能热水器的“水位水温传感器”有红、蓝、白、绿四根不同颜色的引出线,其内部结构示意图如图甲,其中的水位传感器利用不纯净的水能导电的性质来工作。解答下列问题:
(1)水位越高,红、蓝两线间的电阻 (选填“越大”或“越小”)。【图中的四个电阻阻值相等,水箱内A、B、C、D、E、F、G、H均为裸露的金属触点,忽略水的电阻】如果实际水位已经下降了,但它的显示屏总显示水是满的,那么水位传感器的故障原因是
。
(2)阴雨天时需要电辅助加热。已知加热功率为1500W,要把水箱里的150kg水从40℃加热到60℃,需要多长时间?[不计热损失]
(3)张杨手头有一个维修师傅换下来的“水位水温传感器”,其热敏电阻还是好的,于是就想自制一个指针式热敏温度计,他设计的电路如图乙所示。如果电路中电源电压等于l2
V,定值电阻R0的阻值是2kΩ,这种热敏电阻的阻值随温度变化的关系如图丙所示,那么,这个指针式热敏温度计的25℃温度刻度跟电压表多少伏的刻度对应?
如图是某公司开发生产了“风光互补路灯”,该路灯只需要晒晒太阳吹吹风就能工作,它在有阳光时通过太阳能电池板发电,有风时通过风力发电机发电,二者皆备时同时发电,并将电能输至蓄电池储存起来,供路灯照明使用。为了能使蓄电池的使用寿命更为长久,一般充电至90%左右即停止,放电余留20%左右即停止电能输出。下表为某型号风光互补路灯系统配置方案。问:
风力发电机 | 太阳能电池组件 | ||
最小启动风速 | 1.0m/s | 太阳能电池 | 36W |
最小充电风速 | 2.0m/s | 太阳能转换效率 | 15% |
最大限制风速 | 12.0m/s | 蓄 | 500Ah-12V |
最大输出功率 | 400W | 大功率LED路灯 | 80W-12V |
(1)当风速为6.0m/s时,风力发电机的输出功率将变为50W,在这种情况下,将蓄电池的电量由20%充至90%需多长时间?
(2)如果当地垂直于太阳光的平面得到的太阳辐射最大强度约为240W/m2,要想太阳能电池的最大功率达到36W,太阳能电池板的面积至少要多大?