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20.某同學(xué)進(jìn)行用實驗測定玩具電動機(jī)的相關(guān)參數(shù).如圖1中M為玩具電動機(jī).閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器的滑片從一端滑到另一端的過程中,兩個電壓表的讀數(shù)隨電流表讀數(shù)的變化情況如圖2所示.圖中AB、DC為直線,BC為曲線.不考慮電表對電路的影響.

①變阻器滑片向左滑動時,V1讀數(shù)逐漸減小.(選填:增大、減小或不變)
②電路中的電源電動勢為3.6V,內(nèi)電阻為2Ω.
③此過程中,電源內(nèi)阻消耗的最大熱功率為0.18W.
④變阻器的最大阻值為30Ω.

分析 ①由閉合電路歐姆定律明確電流及電壓的變化;
②確定圖線與電壓表示數(shù)對應(yīng)的關(guān)系.根據(jù)圖線求出電源的電動勢和內(nèi)阻.
③判斷V2讀數(shù)的變化情況.電源內(nèi)阻的功率由P=I2r求解.
④當(dāng)I=0.1A時,電路中電流最小,變阻器的電阻為最大值,由歐姆定律求解變阻器的最大阻值.

解答 解:
①變阻器向左滑動時,R阻值變小,總電流變大,內(nèi)電壓增大,路端電壓即為V1讀數(shù)逐漸減�。�

②由電路圖甲知,電壓表V1測量路端電壓,電流增大時,內(nèi)電壓增大,路端電壓減小,所以最上面的圖線表示V1的電壓與電流的關(guān)系.此圖線的斜率大小等于電源的內(nèi)阻,為r=3.43.00.2Ω=2Ω;
當(dāng)電流 I=0.1A時,U=3.4V,則電源的電動勢 E=U+Ir=3.4+0.1×2V=3.6V;

③當(dāng)I=0.3A時,電源內(nèi)阻消耗的功率最大,最大功率Pmax=I2r=0.09×2=0.18W;

④當(dāng)I=0.1A時,電路中電流最小,變阻器的電阻為最大值,所以 R=EI-r-rM=(3.60.1-2-4)Ω=30Ω.
故答案為:①減小;②3.6,2;③0.18;④30.

點評 本題考查對物理圖象的理解能力,可以把本題看成動態(tài)分析問題,來選擇兩電表示對應(yīng)的圖線.對于電動機(jī),理解并掌握功率的分配關(guān)系是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖,在豎直向下的磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,兩根足夠長的平行光滑金屬軌道MN、PQ固定在水平面內(nèi),相距為L.一質(zhì)量為m的導(dǎo)體棒ab垂直于MN、PQ放在軌道上,與軌道接觸良好.軌道和導(dǎo)體棒的電阻均不計.
(1)如圖1,若軌道左端MP間接一阻值為R的電阻,導(dǎo)體棒在拉力F的作用下以速度v沿軌道做勻速運動.請通過公式推導(dǎo)證明:在任意一段時間△t內(nèi),拉力F所做的功與電路獲取的電能相等.
(2)如圖2,若軌道左端接一電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源和一阻值未知的電阻.閉合開關(guān)S,導(dǎo)體棒從靜止開始運動,經(jīng)過一段時間后,導(dǎo)體棒達(dá)到最大速度vm,求此時電源的輸出功率.
(3)如圖3,若軌道左端接一電容器,電容器的電容為C,導(dǎo)體棒在水平拉力的作用下從靜止開始向右運動.電容器兩極板電勢差隨時間變化的圖象如圖4所示,已知t1時刻電容器兩極板間的電勢差為U1.求導(dǎo)體棒運動過程中受到的水平拉力大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.2014年8月3日16時30分云南省魯?shù)榭h發(fā)生6.5級強震,牽動了全國人民的心.一架裝載救災(zāi)物資的直升飛機(jī),以9m/s的速度水平飛行.在距地面180m的高度處,欲將救災(zāi)物資準(zhǔn)確投放至地面目標(biāo),若不計空氣阻力,g取10m/s2,則( �。�
A.物資投出后經(jīng)過20s到達(dá)地面目標(biāo)
B.物資投出后經(jīng)過6s到達(dá)地面目標(biāo)
C.應(yīng)在地面目標(biāo)正上方投出物資
D.應(yīng)在距地面目標(biāo)水平距離180m處投出物資

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示是一列簡諧橫波某時刻的波形曲線,質(zhì)點a、b相距20cm,c、d相距40cm,此時質(zhì)點a的加速度大小為2m/s2,質(zhì)點c的速度方向向下,且再經(jīng)過0.1s,質(zhì)點c將第一次到達(dá)下方最大位移處,則( �。�
A.波的傳播方向向右
B.波的傳播速率為8m/s
C.此時質(zhì)點b的加速度大小為2m/s2,方向與質(zhì)點a的加速度方向相同
D.質(zhì)點d與a的振幅不等

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.如圖所示,質(zhì)量為m的物塊與水平轉(zhuǎn)臺之間的動摩擦因數(shù)為μ,物塊與轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸相距R,物塊隨轉(zhuǎn)臺由靜止開始轉(zhuǎn)動并計時,在t1時刻轉(zhuǎn)速達(dá)到n,物塊即將開始滑動.保持轉(zhuǎn)速n不變,繼續(xù)轉(zhuǎn)動到t2時刻.則(  )
A.在0~t1時間內(nèi),摩擦力做功為零
B.在0~t1時間內(nèi),摩擦力做功為12μmgR
C.在0~t1時間內(nèi),摩擦力做功為2μmgR
D.在t1~t2時間內(nèi),摩擦力做功為2μmgR

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.某實驗小組采用如圖所示的裝置探究“探究做功和物體動能變化間的關(guān)系”,圖中桌面水平放置,小車可放置砝碼,實驗中小車碰到制動裝置時,鉤碼尚未到達(dá)地面.

①實驗的部分步驟如下:
a.在小車放入砝碼,把紙帶穿過打點計時器,連在小車后端,用細(xì)繩連接小車和鉤碼;
b.將小車停在打點計時器附近,接通電源,釋放小車,小車拖動紙帶,打點計時器在紙帶上打下一列點,
斷開開關(guān);
c.改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量,更換紙帶,重復(fù)第二步的操作.
②如圖2所示是某次實驗中得到的一條紙帶,其中A、B、C、D、E、F是計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T則打c點時小車的速度為x2+x32T.要驗證合外力的功與動能變化的關(guān)系,除鉤碼和砝碼的質(zhì)量、位移、速度外,還要測出的物理量有:小車的質(zhì)量.
③某同學(xué)用鉤碼的重力表示小車受到的合外力,為了減小這種做法帶來的實驗誤差,你認(rèn)為在實驗中還應(yīng)該采取的兩項措施是:a.平衡摩擦力;b.重物的重力遠(yuǎn)小于小車的總重力;
④實驗小組根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了圖b中的圖線(其中△v2=v2-v02),根據(jù)圖線可獲得的結(jié)論是小車初末速度的平方差與位移成正比(或合外力做功等于物體動能的變化).

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12.如圖所示,一質(zhì)量為m的帶電物塊,置于傾角為θ的光滑絕緣斜面上,彈簧一端固定在斜面的擋板上,整個裝置處于一水平方向的勻強電場中.若物塊以速率v勻速下滑,滑至斜面底部后壓縮彈簧.求:
(1)物塊所受電場力的大小F;
(2)彈簧的最大彈性勢能EP

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9.2013年7月5日,中俄海上聯(lián)合軍事演習(xí)在日本海彼得大帝灣附近�?沼蚺e行.在某天進(jìn)行的演習(xí)中,我國研發(fā)的一艘022型導(dǎo)彈快艇(見圖)以30m/s的恒定速度追擊前面同一直線上正在以速度v逃跑的假想敵艦.當(dāng)兩者相距L0=2km時,快艇以100m/s相對地面的速度發(fā)射一枚導(dǎo)彈,假設(shè)導(dǎo)彈沿直線勻速射向假想敵艦,經(jīng)過t1=25s艇長通過望遠(yuǎn)鏡看到了導(dǎo)彈擊中敵艦爆炸的火光,同時發(fā)現(xiàn)敵艦速度減小為v2,且即刻開始沿原方向做勻加速運動逃跑,于是馬上發(fā)出了第二次攻擊的命令,第二枚導(dǎo)彈以同樣速度發(fā)射后,又經(jīng)t2=20s,導(dǎo)彈擊中敵艦并將其擊沉.不計發(fā)布命令和發(fā)射反應(yīng)的時間,發(fā)射導(dǎo)彈對快艇速度沒有影響,求:
(1)敵艦原來的逃跑速度大小v;
(2)第一次擊中敵艦時,快艇與敵艦的距離x;
(3)敵艦第一次中彈后逃跑的加速度大小a.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

11.據(jù)報道,錦湖輪胎存在質(zhì)量問題.汽車在運動過程中由于輪胎與地面之間的摩擦,車胎內(nèi)氣體溫度升高.假設(shè)車胎不漏氣,且不計分子勢能,則胎內(nèi)氣體的壓強增大(選填“增大”、“不變”或“減小”);輪胎爆胎時車胎內(nèi)氣體溫度降低(選填“升高”、“不變”或“降低”).

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