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(2)重物悬挂点向支点。
靠拢或减轻重物可以使锅炉内蒸气的最大压强小于1.2×
105帕。
2.对题目中的关键性词语要理解透彻
例2:
如果木块的密度是0.5×
103千克/米3,那么1分米3的木块在水中最多能托起多重的铁块不致下沉?
(ρ铁=7.8×
103千克/米3)
如图二所示,设铁块的最大重力为G铁
V铁=G铁/(ρ铁g)
根据力的平衡原理可得:
ρ水g(V水+V铁)=G水+G铁
∴G铁=ρ铁g(ρ水-ρ木)V木/(ρ铁-ρ水)
=7.8×
103千克/米39.8牛/千克×
(1.0×
103千克/米3-0.5×
103千克/米3)/(7.8×
103千克/米3-1.0×
=5.62牛
3.考虑问题要周全,不能顾此失彼
例3:
在如图三(a)所示的电路中,滑动变阻器R2上标有“20Ω,1A”的字样,电源电压为6伏并保持不变。
当滑片P在最右端时,闭合电键,电流表的示数如图三(b)所示。
求:
(1)电阻R1的阻值为多少?
(2)这时R1所消耗的电功率为多少?
(3)允许R2接人电路中电阻的变化
范围为多少?
图三
解:
(1)∵Imax=U/Rmin=6伏/20欧=0.3安(说明电流表接的是小量程)
∴I=0.24安,R=U/I=6伏/0.24安=25欧
R1=R-R2=25欧-20欧=5欧
(2)P1=I12R1=I2R1=(0.24安)2×
5欧=0.288瓦
(3)Rmin=U/Imax=6伏/0.6安=10欧
∴R2min=Rmin-R1=10欧-5欧=5欧
因此,R2接人电路中电阻的变化范围为5欧~20欧。
4.要认真审题、分析物理过程,不要拿物理公式对号人座
例4:
重20牛顿的容器,容积为4×
10-2米3,装满水后,它对水平桌面的压强为5000帕,若水的深度为20厘米,试求水对容器底部的压力。
∵P水底=ρ水gh水=1.0×
103千克/米3×
9.8牛/千克×
20×
10-2米=1960帕
又∵G水=ρ水gV水=1.0×
4×
10-2米3=392牛
∴F容底=G容+G水=20牛+392牛=412牛
而P容底=F容底/S底
∴S底=F容底/P容底=412牛/5000帕=0.0824米2
则:
F水=P水底·
S底=1960帕×
0.0824米2=161.5牛
5.要寻找合适的解答方法,不要貌似有理的解答
例5:
如图四所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“6V,3W”字样。
闭合开关S,让滑动变阻器的滑片P从a端开始向左移动到c点,这时电压表
示数为6伏,而Rbc=(2/3)Rab。
在这一过程中,电流表示数变化了0.1安,电路消耗的总功率变化了1.2瓦,小灯泡消耗的功率没有超过额定功率。
求:
(1)电源电压U;
(2)滑动变阻器的最大电阻Rab;
(3)滑片P移动的过程中电压表
示数的变化范围。
(1)∵ΔP总=U源ΔI总,
∴U源=ΔP总/ΔI总=1.2瓦/0.1安=12伏
(2)∵小灯与变阻器串联连接,
∴U2表=U源-U1表12伏-6伏=6伏
而RL=UL2/PL=(6伏)2/3瓦=12欧,U2表=U1表,UL=UBC=6伏
因此,RL=RBC=(2/3)Rab=12欧,
∴Rab=(3/2)×
12欧=18欧
(3)当滑片P在C端时,U2表示数是6伏
当滑片P在a端时,U2表′=UL′=IL′RL=IRL=U源/(RL+Rab)
=12伏/(12欧+18欧)=4.8伏
∴U2表示数的变化范围是4.8伏~6伏。
二、反馈训练:
1.将质量为5千克的水加热,水的温度升高20℃。
求水吸收的热量。
[C水=4.2×
103焦/(千克·
℃)]
2.某汽车发动机是用循环流动的水来冷却,水箱的容积为5升。
当水箱装满水后,温度升高了30℃,问:
水吸收的热量为多少?
[水的比热容为4.2×
℃)]。
3.将一盒装有250厘米。
的“特仑苏”牛奶加热,牛奶的温度从5℃升高到35℃。
(1)牛奶的质量;
(ρ牛奶=1.03×
(2)牛奶吸收的热量。
[C牛奶=3.8×
4.林场上用一台起重机把一捆体积为3米3的干松木匀速举高10米,已知干松木的密度为0.5×
103千克/米3。
(1)这捆干松木的质量;
(2)起重机对这捆干松木所做的功。
5.在图1所示的电路中,电源电压为6伏特,当电键闭合时,电流表的示数为0.5安培。
如果电阻R2的阻值为6欧姆。
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电路的总电阻;
(3)通电10秒钟电流对电阻R1所做的功。
图1
6.质量为50千克的长方体玻璃鱼缸放在水平地面上,它的长、宽、高分别为1.0米、
0.4米和0.5米。
(1)加水后,水对鱼缸底部可能产生的最大压强;
(2)加水后,鱼缸对地面可能产生的最大压强。
7.在水平桌面上放有质量为0.5千克,高为0.2米,底面积为1×
10-2米2的柱形平底容器,容器中盛有0.1米高,重9.8牛的水。
(1)水对容器底部的压强;
(2)装入水后,容器对水平桌面的压力和压强。
质量m瓶(千克)
1×
10-1
底面积S瓶(米2)
3.5×
10-3
瓶盖面积S瓶(米2)
7×
10-4
高h瓶(米)
2×
容积V瓶(米3)
6×
8.右表中数据为一个空瓶的质量、容积等各项参数。
在
瓶中装满水后,将它放在水平地面上,如图2(a)所示。
(1)瓶中水的质量m水;
(2)装满水后,水对瓶底的压强P水;
(3)若旋紧瓶盖后把瓶子倒置,如图3(b)所示,
瓶子对桌面的压强P瓶。
图2
9.在图3所示的电路中,电源电压为6伏且不变。
电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω,2A”字样,闭合电键S,电流表示数为0.2安。
(1)电压表的示数;
(2)电阻R2连人电路的阻值;
(3)R1消耗的功率;
(4)若移动滑动变阻器滑片P到某位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,此时电压表和电流表的示数。
图3
10.如图4所示,平底茶壶的质量是300克,底面积是30厘米2,内盛0.8千克的水,放在面积为1米2的水平桌面中央。
(1)水对茶壶底部的压力多大?
(2)当小明将100克的玻璃球放人茶壶内,水面上升了1厘米,
但水并未溢出。
此时茶壶对桌面的压强为多少?
图4
名称
自动电热水壶
最小容量
200ml
最大容量
800ml
额定功率
1000W
额定电压
200V
11.小王家购买了自动电热水壶,使用时具有无污染,
省时快捷,安全节电的特点,右表中列出了该型号
电热水壶的相关数据。
℃)]求:
(1)这热水壶最多装多少千克的水?
(2)如将质量为0.5千克的20℃的水加热,使其温度升高到100℃沸腾,水吸收的热量;
(3)通电3分钟烧开这壶水,电流所做的功。
12.一水桶质量为4千克,桶内结满了冰,且冰面正好与桶口相平,此时桶与冰的总质量为22千克,当冰全部融化为水后,问:
(1)桶的容积是多大?
(2)需要向桶内再加多少千克的水,才能使水面正好与桶口相平?
(冰的密度为0.9×
13.图5所示,平底容器的重力为2牛顿,底面积为1×
10-2米2。
内装有18牛顿重的水,水深为15厘米,求:
⑴容器中的水对容器底面的压力F;
⑵容器对水平地面的压强P´
。
图5
14.在图6所示电路中,电阻R2的阻值为30欧。
闭合电键S,电流表A2的示数为0.2安,电流表A的示数为0.6安。
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)通电10秒钟,电流通过R1所做的功。
图6
15.在图7所示的电路中,电源电压保持6伏不变,R1=10欧,滑动变阻器R2的最大阻值为20欧,闭合电键。
(1)滑动变阻器滑片P移到最左端时,通过R1中的电流;
(2)滑片P滑到最右端时,通电1分钟,电流通过R1
所做的电功。
图7
16.如图8(a)所示,电源电压保持6伏特不变,闭合电键后,电压表示数为4伏,电流表示数为0.8安。
(1)电阻R1的阻值;
(2)电阻R1在10秒内消耗的电能;
(3)当滑片P移至最上端时,电流表示数如图8(b)所示,滑动变阻器的最大阻值为多大?
图8
17.在图9所示的电路中,电源电压不变。
当电流表A1和电流表A2的示数分别为0.4安
和
0安时,电路消耗的总功率P为2.4瓦。
(2)电阻R2的阻值;
(3)当电流表A2的示数为0.4安时,电流表A1的示数;
(4)通电10秒,电流通过电阻R2所做的功W2。
图9
18.如图10所示的电路中,电源电压为6伏,电阻R1的阻值为30欧,滑动变阻器R2标有“20欧,1安”的字样,闭合电键K,电流表示数为0.6安。
(1)通过电阻R1的电流;
(2)滑动变阻器连人电路的电阻值;
(3)电流表的最小示数;
(4)要使滑动变阻器不损坏,其允许接人电路中的最小阻值。
图10
物质
密度
(千克/米3)
银
10.5×
103
铜
8.9×
钢
7.8×
铝
2.7×
19.小明家有一个生肖猪年猪宝的摆设,如图10所示,猪宝是实心的,它的质量是1.78
千克,体积为0.2×
10―3米3,每只猪脚着地面积是1厘米2。
(1)该猪宝受到的重力多大?
(2)该猪宝的密度是多少?
(3)请通过查表判断该猪宝可能是由何种物质制成。
(4)猪宝水平放置在小桌面上,小桌面受到的压强是多少?
20.在图11所示的电路中,电源电压保持不变,电阻Rl的
阻值为30欧,滑动变阻器R2上标有“50Ω1A”字样。
闭合电键S,移动滑片P到R2的最右端时,电流表A2的
示数为0.12安。
(1)电源电压。
(2)通电10秒钟,电流对电阻R2所做的功。
(3)在改变滑片P位置的过程中,电流表A2的指针偏离
原刻度线的角度和电流表A1的指针偏离零刻度线的角度
恰好相等,求此时滑动变阻器接入电路的电阻。
图11
21.
图12所示的电路中,Rl为滑动变阻器,规格(100Ω1A),
R2的阻值为lOΩ,连接好电路后,将变阻器R2的滑片移至
某一位置,然后合上电键S,A表示数为0.9安,A1表示数
为O.3安,已知两表量程选择不同。
(1)通过R2中的电流I2;
(2)电源电压U;
图12
(3)再次移动滑片至另一位置,发现两电流表指针偏离零刻度线的角度恰好相同,此时
变阻器连人电路的电阻R1′。
22.某小区的物业公司给居民装修房子,小张师傅利用定滑轮将一
桶重180牛的灰沙,从地面匀速升至7米高的三楼阳台,需要
时间一分钟。
(如图13所示)求:
(1)提升一次小张师傅作的功和发挥功率;
(2)若小张师傅重680牛,工作的双脚和地面接触面
2.5×
10-2米2,则小张师傅工作时对地面的压强。
图13
23.菱镁复合材料井盖是由氧化镁、氯化镁为主料,配以十几种无机材料复合而成,成型后不但强度高,外表美观,而且价格低,电绝缘性能好,防水、耐老化、耐酸碱、强度高、抗冲击、耐磨、不怕日晒雨淋、抗静电、防盗等特点是铸铁井盖理想的替代产品。
由于无回收价值,因此可防止被盗。
现国内常用的几种材料井盖性能对比:
类别
铸铁井盖
水泥井盖
玻璃钢井盖
菱镁复合井盖
密度/千克•米-3
7.0×
5.4×
抗折强度/兆帕
21
21
25.8
外观
黑色
水泥色
彩色
使用情况
易被偷盗
易出现掉角
易老化
美观防盗
已知直径700毫米的铸铁井盖的质量是130千克。
①铸铁井盖的体积是多大?
②如果用菱镁复合材料来替代铸铁,则同样尺寸的菱镁复合井盖有多重?
③将一块这样大小的菱镁复合井盖从1.5米高的车上搬至地面,重力做功多少?
24.某长方体游泳池长50米、宽10米、深3米,若在池中注入2/3深的水。
⑴注入游泳池中水的质量;
⑵游泳池池底所受水的压强;
⑶当池中有人游泳时,水对池底的压强是否有变化?
简要说明理由。
25.为丰富城区居民的业余生活,政府出资为某居民小区建造露天游泳池一个,分深水区和
浅水区两部分。
深水区底面积为30米2,放水后,深水区水深2米。
⑴水对深水区底部的压强为多少帕?
⑵水对深水区底部的压力为多少牛?
⑶小李同学的身体体积约为0.05米3,当他在水中潜泳(全部浸水)时,受到水的浮力
为多少牛?
26.一块长方体形的铁块,长宽厚分别是20厘米、10厘米、5厘米,把它浸没在温度为100℃的煤油中加热一段时间后,铁块温度升高了40℃,求
(1)铁块的质量。
(2)铁块吸收的热量。
ρ(kg/m3)
C[J/(kg·
铁
0.45×
0.33×
煤油
0.8×
2.1×
27.如图14所示,为许多家庭使用的太阳能热水器,它具有安全、节能、经济和环保等优点。
已知有一款太阳能热水器,水箱的容积为120升;
经太阳照射一个下午,这满满一箱水的水温可以从15℃升高到65℃。
1这箱水的质量是多少千克?
②水箱里的水吸收的热量是多少焦耳?
图14
28.2005年3月28日,由黄伯云教授领衔的中南大学
科研小组研发的炭/炭复合材料刹车片(如图15所示)
科研成果,荣获2004年度国家技术发明一等奖。
它打
破了美、英、法三国对它生产的垄断,而且性能指标“一
路攀高”。
已知正好“武装”飞机一个轮子的一组刹车
片,共有薄薄的9片组成,它们的质量约32千克,
炭/炭复合材料的密度约为1.76×
103千克/米3。
1这一组刹车片的体积为多少米3?
图15
②如采用这样的一组炭/炭复合材料刹车片,替换金属刹车片时,质量要少多少千克?
(金属刹车片的密度为7.0×
103千克/米3)
③如果一架飞机上要安装这样的刹车片9组,在从地面飞到9000米高空的过程中,它至少可以少做多少焦的功?
29.在图16所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2的阻值
为5欧姆,滑动变阻器R1上标有"
100Ω2A”字样。
闭合电
键S,移动滑片P到中点位置时,电流表A2的示数为0.2安。
(1)电源电压。
(2)通过电阻R2的电流。
图16
(3)滑动变阻器的最小功率。
(4)改变滑片P的位置,当滑片P移到某一位置时,电流表A2和电压表V的指针偏离
零刻度线的角度恰好相同,且每个电表都能正常工作,此时滑动变阻器R1接入电路
的阻值。
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