【題目】自動售貨機是一種能根據(jù)投入的錢幣自動付貨的機器,又被稱為24小時營業(yè)的微型超市,其硬幣識別原理簡化圖如圖甲所示。OAB為一輕質(zhì)杠桿,O為支點,OA與OB的長度之比為lOA∶lOB=1∶10;電源電壓恒為14V,R0=15Ω,電壓表量程為0~12V;電阻R為壓敏電阻,其阻值隨壓力的變化如圖乙所示。使用該自動售貨機購買一件商品可以多次投入硬幣,但一次只能投入一枚硬幣,投入的硬幣沿著斜面平穩(wěn)緩慢地滑入儲幣盒內(nèi),當硬幣投入儲幣盒后,售貨機會根據(jù)R0兩端的電壓值,判斷投入硬幣的種類和數(shù)量。不計儲幣盒的質(zhì)量。求:
(1)若1枚1元硬幣的質(zhì)量為6g,投入儲幣盒中時的受力面積為5cm2,那么,1枚1元硬幣對儲幣盒的壓強為多少?
(2)投入1枚1元硬幣時,預設的電壓表的示數(shù)為多少?
(3)若1枚1角硬幣的質(zhì)量為3g,1枚5角硬幣的質(zhì)量為4g,1枚1元硬幣的質(zhì)量為6g,那么,按照自動售貨機器的設計,最多能投入硬幣的面值是多少元?
【答案】(1)120Pa;(2) 8.4V;(3) 4元
【解析】
(1)1枚1元硬幣對儲幣盒的壓力
F=G=mg=6×10-3kg×10N/kg=6×10-2N
對儲幣盒的壓強
p==120Pa
(2)由杠桿平衡條件
F壓×lOA=G×lOB
可得,投入1枚1元硬幣時R受到的壓力
F壓=10mg=10×6×10-3kg×10N/kg =0.6N
由表格數(shù)據(jù)可知,壓敏電阻的阻值是10Ω,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中的電流
I==0.56A
則預設的電壓表的示數(shù)
U0=IR0=0.56A×15Ω=8.4V
(3)當電壓表示數(shù)為12V時,投入硬幣的面值最大;通過電路的電流
I大==0.8A
電阻R的阻值
R′==2.5Ω
由圖乙可知
F×R=60Ω×0.1A=6N·Ω
當R′=2.5Ω時,壓敏電阻受到的壓力為
F′壓==2.4N
根據(jù)杠桿平衡條件可得F′壓×lOA=G′×lOB
G′== 0.24N
硬幣的質(zhì)量
m′==0.024kg=24g
最多能投入的硬幣為4枚1元的,即共投入4元。
答:(1) 1枚1元硬幣對儲幣盒的壓強為120Pa;
(2)投入1枚1元硬幣時,預設的電壓表的示數(shù)為8.4V;
(3)最多能投入硬幣的面值是4元。
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【題目】學校學生宿舍走廊的路燈,燈泡容易壞,經(jīng)常需要更換。電工小段在原來電燈的位置,接入了兩盞與原來一樣的白熾燈。同學們注意到燈很長一段時間沒有壞,而且兩盞燈的亮度比原來用一盞燈時要暗,由此:同學們猜想這兩盞燈的連接方式是如圖所示甲、乙兩圖中的一種,你認為正確的是______圖,你判斷的依據(jù)是________。
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【題目】如圖1所示,在測量小車運動的平均速度實驗中,讓小車從斜面的A點由靜止開始下滑并開始計時,分別測出小車到達B點和C點的時間,即可算出小車在各段的平均速度
(1)圖中AB段的距離sAB=_______cm,測得時間tAB=1.6s,則AB段的平均速度vAB=_______m/s。
(2)如果小車過了B點才停止計時,則測得的平均速度vAB會偏_______。(選填“大”或“小”)
(3)實驗中應多次測量,每次測量時必須讓小車從_______由靜止開始下滑。
(4)vAB_______(選填“>”“<”或“=”)vBC。
(5)小車從斜面下滑過程中,其主要能量轉化情況是_______。
(6)如圖2是兩位同學在一段時間內(nèi)以不同速度勻速直線運動的三幅照片,請你在如圖3坐標中標上適當?shù)奈锢砹亢蛦挝,并用圖象分別描述出男女同學的大致運動情況______。
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【題目】如圖所示是某型號電熱加濕器的原理圖,如表為其部分技術參數(shù)。R1、R2為發(fā)熱電阻,且R2=3R1,S為旋轉型開關,1、2、3、4為觸點,通過旋轉開關S可實現(xiàn)“關”、“低檔”、“高檔”之間的轉換(低檔為小功率加熱,高檔為大功率加熱)。
額定電壓 | 220V |
高檔發(fā)熱功率 | 400W |
水箱容積 | 3L |
適用面積 | 20~40m2 |
(1)加濕器需在高檔加熱,開關S應旋轉至觸點_____(選填:“1、2”、“2、3”或“3、4”)位置;
(2)電阻R1的阻值________;
(3)加濕器處于低檔位置時的發(fā)熱功率__________;
(4)如圖所示是某次使用加濕器工作30min的圖象,請計算加濕器消耗的總電能______ 。
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【題目】如圖所示為小明“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實驗裝置。
(1)各裝置在圖示位置時,燭焰在光屏上成清晰的像,其為倒立_______(選填“放大”“等大”或“縮小”)的______像;
(2)移動蠟燭和光屏的位置,當蠟燭在30cm刻度線處時,光屏上成與燭焰等大的______像,由此可知小明選用的凸透鏡的焦距為_____cm。當蠟燭在40cm刻度線處時,無論如何移動光屏,在光屏不能得到燭焰的像,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是_________。
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【題目】小明利用圖所示的實驗裝置探究“導體產(chǎn)生的熱量與電阻大小的關系”。甲、乙兩瓶中裝有質(zhì)量與初溫都相同的煤油,甲瓶中銅絲的電阻比乙瓶中鎳鉻合金絲的電阻小。
(1)實驗中煤油吸熱的多少是通過______來反映的(選填“溫度計示數(shù)”或“加熱時間”)。
(2)為了在較短的時間內(nèi)達到明顯的實驗效果,小明選用煤油而不用水做實驗,是因為煤油的比熱容_____水的比熱容。(選填“大于”或“小于”)。
(3)通電一定時間后,乙瓶中的溫度計示數(shù)升高的快,由此得出的實驗結論是_______________________________________________________________。
(4)該實驗中用到的研究物理問題的法是_________________。
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【題目】在測量標有電壓為3.8V的某小燈泡電阻的實驗中,電源電壓恒為6V:
(1)小明剛連接好的實物電路如圖所示,你認為元件狀態(tài)不正確的是___________;其中有一根導線連接有錯誤,請你在錯誤導線上“”,并畫出正確的導線連接(要求:閉合開關后,滑動變阻器滑片向左移動時,電流表示數(shù)增大);
(______)
(2)電路完善后,調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P,當電壓表的示數(shù)為3.8V時,電流表示數(shù)如圖所示,其示數(shù)為___________A,額定功率為___________W;
(3)若有三個滑動變阻器, 規(guī)格分別為A(5Ω 2A)、B(20Ω 1A)、C(100Ω 0.1A),則應選擇______ (選填“A”“B”或“C”);
(4)小明同學多次移動滑動變阻器的滑片P,記下多組對應的電壓表和電流表的示數(shù),并繪制成如圖所示的圖像,通過圖像可以發(fā)現(xiàn)燈絲的電阻是變化的,這一現(xiàn)象表明:燈絲的電阻隨溫度的增大而_______(選填:“增大”、“不變”、“減小”)。
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【題目】如圖甲電路,閉合開關S后,兩個燈泡都能發(fā)光,乙圖為電流表A1指針的位置,如果電流表A2讀數(shù)是0.5A,則下列說法錯誤的是( 。
A.電流表A1一定連接“3A”接線柱
B.燈泡L1和L2并聯(lián)
C.電流表A1的讀數(shù)是0.3A
D.通過燈L1的電流為1A
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【題目】如圖甲所示,電源電壓恒定,R1是定值電阻,R2是滑動變阻器,閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片P從B端至A端的過程中,兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的U-I圖像如圖乙所示,求:
(1)電源電壓;
(2)滑動變阻器的最大阻值;
(3)整個電路的最大功率。
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