斜面是一种常见的简单机械,在生产和生活中利用斜面提升物体可以省力,与物体在水平面上不同的是,在斜面上物体由于受重力的作用有下滑的趋势,可以等效为物体受到沿斜面向下力的作用.图示为倾角θ=30°的固定斜面,用平行于斜面向上的拉力F=4N,将一物体从斜面地段匀速拉上斜面,所用的拉力要大于摩擦力,已知物体上升的高度h=1m.
(1)求拉力F做的功.
(2)若沿斜面匀速向下拉动物体,拉力减小为F1=3N,求物体与斜面间的滑动摩擦力.
(3)我们已经知道:物体放在水平地面时,对水平地面的压力大小等于物体的重力大小,但物体放在斜面上时,物体对斜面的压力会小于物重.若高度H一定,倾角θ可以改变,请推导斜面的机械效率公式并说明:倾角θ越大,机械效率越高.
为了让鱼缸内的热带鱼有一个适合的生活环境,小明用一个“220V 300W”的电热棒给鱼缸内的水加热.当水温升到设定值30℃时加热棒自动停止工作,待水温自然冷却到20℃时加热棒自动开始加热,周而复始.每次加热时间损失20%的热量,鱼缸内水的质量始终保持为40kg.
C水=4.2×103J/(kg.℃),计算结果保留二位小数.
(1)正常工作时,通过加热棒的电流是多少?
(2)加热棒每自动加热一次,水升温需要吸收多少热量?
(3)额定电压下,加热棒每次工作的时间是多少秒?
在初中物理学习中,往往把电压表看成是阻值“无穷大”的电阻,所以在电路分析中一般把电压表看成“断路”.实际上电压表是一个大电阻,在测电压时是有电流通过的,电压表的示数就是它自身两端的电压.为了测量电压表的电阻值,王老师帮助小明设计了如下电路:其中电压表V1和电压表V2是学生实验常用的电压表,电源电压3V稳定,变阻器R0电阻最大4.7KΩ,R是阻值为3000Ω的定值电阻.
(1)小明闭合开关后,调节变阻器使电压表V1的示数为2.5V,电压表V2的示数为1.5V,请你根据小明的测量数据计算出电压表V2的电阻值.
(2)若将R更换为10Ω 的定值电阻,能否测出V2表的内阻?通过计算说明原因.
(3)去掉两电压表后,R0、R串联在电路中,请用公式推导或计算说明当变阻器滑片从左滑到右端过程中变阻器电功率如何变化?