
?專題39 圖像類問題
解答圖象題的總綱領(lǐng)是:先搞清楚圖象中橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)所表示的物理量;弄清坐標(biāo)上的分度值;明確圖象所表達(dá)的物理意義,利用圖象的交點(diǎn)坐標(biāo)、斜率和截距及圖象與坐標(biāo)軸所包圍的面積等,進(jìn)行分析、推理、判斷和計(jì)算;根據(jù)圖象對(duì)題目中的問題進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算或做出判斷性結(jié)論。我省各地市在中考試卷中,每年都在最后兩道大題其中的一道題里出現(xiàn)一個(gè)涉及利用圖象提供信息的計(jì)算題。分值可觀,加強(qiáng)訓(xùn)練。
知識(shí)點(diǎn)1:路程——時(shí)間圖像、速度——時(shí)間圖像
圖象問題解題時(shí)先分析圖象的特點(diǎn):物體的路程隨時(shí)間如何變化,判斷物體在各時(shí)間段內(nèi)做什么運(yùn)動(dòng),熟練應(yīng)用速度公式即可正確解題。物體的速度隨時(shí)間如何變化,判斷物體在各時(shí)間段內(nèi)速度怎樣變化,確定做什么運(yùn)動(dòng),再熟練應(yīng)用速度公式正確解題。
知識(shí)點(diǎn)2:溫度——時(shí)間圖像
1.熔化圖象
(1)晶體熔化特點(diǎn):固液共存,吸熱,溫度不變
(2)非晶體熔化特點(diǎn):吸熱,先變軟變稀,最后變?yōu)橐簯B(tài)溫度不斷上升。
2.凝固圖象
(1)晶體凝固特點(diǎn):固液共存,放熱,溫度不變
(2)非晶體凝固特點(diǎn):放熱,逐漸變稠、變黏、變硬、最后成固體,溫度不斷降低。
3.水沸騰圖像
(1)由圖象可知:水在沸騰過程中,吸收熱量但溫度保持不變。
(2)水沸騰之前,水下層的溫度高于上層的水溫,氣泡上升過程中,氣泡中的水蒸氣遇冷液化成水,氣泡變小,B圖符合水沸騰前的現(xiàn)象;水沸騰時(shí),整個(gè)容器中水的溫度相同,水內(nèi)部不停的汽化,產(chǎn)生大量的水蒸氣進(jìn)入氣泡,氣泡變大,故圖A符合水沸騰時(shí)的現(xiàn)象.
知識(shí)點(diǎn)3:質(zhì)量——體積圖像
1.物質(zhì)的質(zhì)量與體積的關(guān)系:體積相同的不同物質(zhì)組成的物體的質(zhì)量一般不同,同種物質(zhì)組
成的物體的質(zhì)量與它的體積成正比。
2. 一種物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是一定的,物質(zhì)不同,其比值一般不同,這反映了不同物
質(zhì)的不同特性,物理學(xué)中用密度表示這種特性。單位體積的某種物質(zhì)的質(zhì)量叫做這種物質(zhì)的密度。
3.密度與溫度:溫度能改變物質(zhì)的密度,一般物體都是在溫度升高時(shí)體積膨脹(即:熱脹冷縮,水在4℃以下是熱縮冷脹),密度變小。
知識(shí)點(diǎn)4:像距v和物距u的關(guān)系圖像
10
20
20
30
30
10
15
15
u/cm
v/cm
考查凸透鏡成像的規(guī)律以及運(yùn)用圖像給出的信息解決問題的能力。抓住關(guān)鍵點(diǎn),即u=20cm時(shí),v=20cm。這時(shí)u=v=2f=20cm,解出f=10cm.
知識(shí)點(diǎn)5:浮力——深度圖像
2
O
h/cm
H
F/N
H
4
6
8
0.2
0.4
0.6
0.8
10
12
14
根據(jù)圖像特征,可以判斷出物體在液體里對(duì)應(yīng)的深度受到浮力的大小,還可以知道物體全部進(jìn)入液體里,受到的浮力不變。根據(jù)這些信息結(jié)合物理規(guī)律就可以解決問題。
知識(shí)點(diǎn)6:圖像在機(jī)械功計(jì)算問題中的妙用
1.物體運(yùn)動(dòng)的圖象是一條斜線,表明物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)圖象信息,知道速度時(shí)間,可以求出距離s,利用公式W=Fs求出外力做功,根據(jù)P=W/t外力做功的功率;
2.如給出物體在外力F作用下移動(dòng)的距離s的圖象,可以用求面積的辦法解決做功,進(jìn)一步解決功率問題;
3.根據(jù)圖像信息,獲得物體運(yùn)動(dòng)速度,可以用P=Fv求出功率。
4.其他情況。
知識(shí)點(diǎn)7:I-U圖象
1.一般情況下,在I-U圖象中,找一點(diǎn)讀出對(duì)應(yīng)的電流和電壓,根據(jù)歐姆定律R=U/I求出元件A、B的電阻;根據(jù)串聯(lián)分壓及并聯(lián)分流的原理求解即可.
2.考查與I-U圖像相關(guān)的電功率計(jì)算
3.其他情況。
【例題1】(2020江蘇揚(yáng)州模擬)如圖是某凸透鏡成實(shí)像時(shí),像距v和物距u的關(guān)系圖像。分析圖像中有關(guān)數(shù)據(jù)可知 ( )
A.該凸透鏡的焦距為10cm B.當(dāng)物距u=30cm時(shí),像距v=15cm
C.物距增大時(shí),像距也增大 D.當(dāng)物距u=15cm時(shí),成的是縮小的像
10
20
20
30
30
10
15
15
u/cm
v/cm
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】某同學(xué)在“探究凸透鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,繪制了如圖所示的圖象(v表示像到凸透鏡的距離,u表示物體到凸透鏡的距離),用該凸透鏡作放大鏡使用時(shí),被觀察的物體到透鏡的距離在_______m以內(nèi);把物體從距凸透鏡5cm處移動(dòng)到距凸透鏡20cm處的過程中,像的大小將______(選填“變大”、“變小”“先變小再變大”、“先變大再變小”).
【例題2】(2020四川成都)小葉同學(xué)用酒精燈對(duì)冰塊加熱,研究冰的熔化現(xiàn)象。圖中,甲乙兩條圖線中的一條,是他依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制而成。已知m冰=0.1kg,c水=4.2×103J/(kg×oC),c冰=2.1×103J/(kg×oC)。下列分析正確的是( )
A. 小葉繪制的是乙圖線
B. 0——1min內(nèi)冰塊吸收的熱量為2.1×103J
C. 1——3min內(nèi)溫度不變,說明冰塊沒有吸收熱量
D. 如果酒精完全燃燒,酒精燈的加熱效率可以達(dá)到100%
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖所示是海波熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象。由此可判斷( )
A.海波是非晶體
B.海波的熔化時(shí)間是5min
C.海波的熔點(diǎn)是50℃
D.海波在熔化過程中吸收熱量,溫度升高
【例題3】(2020貴州黔東南)如圖所示是甲和乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量與體積關(guān)系圖象,下列說法正確的是( )
A. 甲物質(zhì)的密度隨體積增大而增大
B. 當(dāng)甲和乙兩物質(zhì)的質(zhì)量相同時(shí),乙物質(zhì)的體積較大
C. 甲、乙兩種物質(zhì)的密度之比是4:1
D. 體積為5cm3的乙物質(zhì),質(zhì)量為10g
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】甲、乙兩種物體的質(zhì)量和體積的關(guān)系圖象如圖所示,則甲、乙兩物體的密度之比是( )
A.8:1 B.4:3 C.4:1 D.2:1
【例題4】(2020四川南充)如圖甲所示滑動(dòng)變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中,電流表和電壓表示數(shù)變化的規(guī)律如圖乙所示。則以下說法正確的是( )
A. R0的阻值為10Ω
B. 滑動(dòng)變阻器的最大阻值為60Ω
C. 電源電壓為8V
D. 滑片在滑動(dòng)的過程中,滑動(dòng)變阻器的最大功率為0.9W
【對(duì)點(diǎn)練習(xí)】如圖是電阻A、B的I﹣U圖象。由圖可知:B電阻的阻值是 Ω;將電阻A、B串聯(lián)后接入電路,當(dāng)通過A的電流為0.3A時(shí),A和B兩端的總電壓是 V;將電阻A、B并聯(lián)后接入某電路,當(dāng)通過B的電流為0.2A時(shí),A兩端的電壓是 V。
一、選擇題
1.(2020山東泰安)某晶體熔化時(shí)溫度隨時(shí)間變化的圖象如圖所示,下列判斷正確的是( )
A. 第5min,晶體開始熔化
B. 晶體熔化過程持續(xù)20min
C. 晶體在熔化過程中不吸收熱量
D. 晶體的熔點(diǎn)是80℃
2.(2020天津)圖所示是某導(dǎo)體中的電流I跟它兩端電壓U的關(guān)系圖象,該導(dǎo)體的阻值為( )
A. 40Ω B. 30Ω C. 20Ω D. 10Ω
3.在一年一度的大慶市“黎明湖端午龍舟賽”中,有人對(duì)某組在平行賽道上比賽的甲乙兩隊(duì)龍舟的速度與時(shí)間關(guān)系進(jìn)行了仔細(xì)研究,得出了甲乙的速度與時(shí)間關(guān)系圖象如圖。根據(jù)圖象可知,其中下列說法正確的是( )
A.0﹣t1時(shí)刻兩隊(duì)所走距離相等
B.t1時(shí)刻甲隊(duì)比乙隊(duì)運(yùn)動(dòng)的快
C.t1時(shí)刻甲隊(duì)超過乙隊(duì)
D.t1時(shí)刻甲乙兩隊(duì)速度相等
4.(2020湖南常德)用電器R1和R2上都標(biāo)有“6V”字樣,它們的電流隨電壓變化關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的是( )
A. R1和R2的阻值不隨溫度的變化而變化
B. R1:R2=2: 1
C. R1和R2并聯(lián)在4V電源上,通過電流I1:I2=2:1
D. R1和R2并聯(lián)在4V電源上,消耗總功率為1.2W
5.(2020四川成都)如圖甲所示的裝置,A是重15N的空吊籃,繩子B和C能承受的最大拉力分別為100N和50N。質(zhì)量為50kg的小張同學(xué)將A提升到高處,施加的拉力F隨時(shí)間變化關(guān)系如圖乙所示,A上升的速度v隨時(shí)間變化關(guān)系如圖丙所示。忽略繩重及摩擦,常數(shù)g取10N/kg。下列結(jié)論正確的是( )
A. 動(dòng)滑輪重力為9N
B. 第2s內(nèi)拉力F的功率為40W
C. 此裝置最多能勻速運(yùn)載80N的貨物
D. 此裝置提升重物的最大機(jī)械效率為85%
6.如圖甲所示為水的密度在0~10℃范圍內(nèi)隨溫度變化的圖象,圖乙為北方冬天湖水溫度分布示意圖,根據(jù)圖象及水的其他性質(zhì)下列分析判斷錯(cuò)誤的是( )
A.溫度等于4℃時(shí),水的密度最大
B.在0~4℃范圍內(nèi),水具有熱縮冷脹的性質(zhì)
C.示意圖中從上至下A、B、C、D、E處的溫度分別為4℃、3℃、2℃、1℃、0℃
D.如果沒有水的反常膨脹,湖底和表面的水可能同時(shí)結(jié)冰,水中生物很難越冬
7.甲、乙兩種物質(zhì)的質(zhì)量和體積關(guān)系如圖所示,如分別用甲、乙兩種物質(zhì)制成體積相等的兩實(shí)心物體a和b,放在水中靜止后,則 ( )
A. a漂浮,a受浮力大于b B. b漂浮,b受浮力大于a
C. a沉底,a受浮力大于b D. b沉底,b受浮力大于a
8.放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度與時(shí)間t的關(guān)系如下左圖和右圖所示。已知物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力是重力的0.4倍,取g=10m/s2。由此兩圖線可以知道 下列結(jié)論錯(cuò)誤的是( )
A.物塊的質(zhì)量為m=0.5kg,物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦力為f=2N;
B.物塊在4s—6s時(shí)間內(nèi)水平推力做功為16J;
C.物塊0—2s時(shí)間內(nèi)在1N的水平推力作用下,處于靜止?fàn)顟B(tài);
D.物塊2s—4s時(shí)間內(nèi)的平均速度大小為4m/s。
9.在如圖所示的甲圖中,石料在鋼繩拉力的作用下從水面上方以恒定的速度下降,直至全部沒入水中。圖乙是鋼繩拉力隨時(shí)間t變化的圖像。若不計(jì)水的摩擦力,則可算出該石料的密度為( )
A.石料的重為1400N B.石料的重為500N
C.石料的密度為2.8×103kg/m3 D.石料的密度為3.2×103kg/m3
10.兩個(gè)定值電阻R1、R2并聯(lián)在電路中,如圖甲所示,它們的電流與其兩端的電壓關(guān)系如圖乙所示,閉合開關(guān)S,則R1、R2產(chǎn)生的熱量之比為( )
A. 2:1 B. 1:2 C. 4:1 D. 1:4
11.如圖甲所示,電源電壓保持不變,R1為定值電阻,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為30Ω,電壓表的量程為0~15V.電壓表的示數(shù)與滑動(dòng)變阻器R2的關(guān)系如圖乙所示。則下列結(jié)果正確的是( )
A.電源電壓為20V
B.R1的阻值為5Ω
C.為了保證電壓表不被燒壞,滑動(dòng)變阻器的阻值變化范圍為4~30Ω
D.開關(guān)S閉合后電路消耗的最小功率為14.4W
12.如圖甲的電路中,R0為定值電阻,R為電阻式傳感器,電源電壓保持不變,當(dāng)R阻值從0增大到60Ω,測(cè)得R的電功率于通過它的電流關(guān)系圖像如圖乙,下列說法正確的是( )
A.R的阻值增大,電流表與電壓表的示數(shù)都變小
B.電源電壓為12V
C.當(dāng)電流為0.6A時(shí),1s內(nèi)電路消耗的電能為21.6J
D. R0兩端的電壓變化范圍為6V~18V
13.如圖所示,長1.6m、粗細(xì)均勻的金屬桿可以繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),一拉力﹣位移傳感器豎直作用在桿上,并能使桿始終保持水平平衡.該傳感器顯示其拉力F與作用點(diǎn)到O點(diǎn)距離x的變化關(guān)系如圖所示.據(jù)圖可知金屬桿重( )
A.5 N B.10 N C.20 N D.40 N
14. 如圖所示,繩子OO′懸吊著質(zhì)量忽略不計(jì)的桿,在桿的a點(diǎn)掛上重物G,在O右側(cè)某點(diǎn)b處掛上鉤碼.重物G的質(zhì)量及a到O的距離不變,要使桿保持水平,b點(diǎn)掛的鉤碼個(gè)數(shù)(各個(gè)鉤碼質(zhì)量相同)和b到O的距離的關(guān)系是圖中哪一幅圖( )
二、填空題
15.(2020貴州黔東南)有一種亮度可以調(diào)節(jié)的小臺(tái)燈,其電路如圖甲,電源電壓為24 V,燈泡L的額定電壓為24 V,通過燈泡L的電流跟其兩端電壓的關(guān)系如圖乙,當(dāng)燈泡正常發(fā)光時(shí),燈絲的電阻為____ Ω.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R,使燈泡的實(shí)際功率為1.2 W時(shí),滑動(dòng)變阻器R連入電路的阻值是____ Ω.觀察圖象發(fā)現(xiàn)燈泡L的電阻是在增大的,這是因?yàn)開__________________.
16.(2020湖南衡陽)如圖甲所示,在水平面上測(cè)量木塊滑動(dòng)摩擦力時(shí),作用在木塊上的水平拉力F大小隨時(shí)間t變化情況的圖象如圖乙所示,木塊運(yùn)動(dòng)速度v隨時(shí)間t變化情況的圖象如圖丙所示。由以上情況可知,木塊在 s至 s時(shí)間段內(nèi)動(dòng)能減小,此時(shí)動(dòng)能轉(zhuǎn)化為 能;木塊在第15s時(shí)受到的摩擦力為 N。
17.將一底面積為0.01m2的長方體木塊用細(xì)線栓在個(gè)空容器的底部,然后向容器中緩慢加水直到木塊上表面與液面相平,如圖甲所示,在此整個(gè)過程中,木塊底部受到水的壓強(qiáng)隨容器中水的深度的變化如圖乙所示,則木塊所受到的最大浮力為 N,木塊重力為 N,細(xì)線對(duì)木塊的最大拉力為 N.(g取10Nkg)
18.在研究某物質(zhì)熔化過程中溫度的變化規(guī)律時(shí),持續(xù)加熱該物質(zhì),記錄并描繪出了該物質(zhì)溫度隨時(shí)間變化的圖線,如圖所示。根據(jù)圖象可知該物質(zhì)是 (選填“晶體”或“非晶體”),判斷依據(jù)是 。
19. 把1kg的水從60℃開始加熱至沸騰,溫度隨時(shí)間變化的圖像如圖,由圖像可知,水的沸點(diǎn)是 ℃;水沸騰時(shí),水面上方的氣壓 一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(最后一空選填“大于”“小于”或“等于”)。
20.若轎車以90kW的恒定功率啟動(dòng)做直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不變,運(yùn)動(dòng)的速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示.則在20﹣25s時(shí)間內(nèi),轎車運(yùn)動(dòng)的距離是 m,該過程發(fā)動(dòng)機(jī)做的功是 J,轎車在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力是 N.
三、實(shí)驗(yàn)探究題
21.(2020湖南衡陽)在“探究重力的大小跟質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們測(cè)量了相關(guān)數(shù)據(jù)并記錄在如表中:
次數(shù)
1
2
3
4
5
6
…
質(zhì)量m/g
40
100
160
200
240
300
…
重力G/N
0.4
1.4
▲
2.0
2.3
3.0
…
(1)測(cè)量前,要檢查彈簧測(cè)力計(jì)的指針是否指在 上。
(2)第3次測(cè)量的彈簧測(cè)力計(jì)指針指示位置如圖甲所示,表中空缺的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)“▲”是 N。
(3)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)得到如圖乙所示的對(duì)應(yīng)點(diǎn),請(qǐng)畫出物體受到重力的大小跟質(zhì)量關(guān)系的圖象。
(4)由圖象可知,物體所受的重力跟它的質(zhì)量 。
22.在探究質(zhì)量與體積的關(guān)系時(shí),小明找來大小不同的塑料塊和某種液體做實(shí)驗(yàn)
(1)圖甲是小明在水平桌面上使用托盤天平的情景,他的錯(cuò)誤是 ?。?br />
(2)改正錯(cuò)誤后,小明正確操作,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別畫出了塑料塊和液體質(zhì)量隨體積變化的圖象,如圖乙所示.
①分析圖象可知:同種物質(zhì)的不同物體,其質(zhì)量與體積的比值 (選填“相同”或“不同),物理學(xué)中將質(zhì)量與體積的比值定義為 ,塑料的密度為 kg/m3.
②往燒杯內(nèi)倒入10cm3的液體,用天平稱出燒杯和液體的總質(zhì)量,天平平衡時(shí),右盤中砝碼的質(zhì)量及游碼的位置如圖丙所示,則燒杯和液體的總質(zhì)量為 g,若燒杯內(nèi)液體的體積為20cm3,則燒杯和液體的總質(zhì)量應(yīng)為 g.
23.小明同學(xué)在做“探究凸透鏡成像現(xiàn)律”的實(shí)驗(yàn),
(1)前面學(xué)過,物體離照相機(jī)的鏡頭比較遠(yuǎn),成縮小的實(shí)像,物體離投影儀的鏡頭比較近,成放大的實(shí)像,物體離放大鏡比較近,成放大、正立的虛像。據(jù)此小明據(jù)出的問題是,像的虛實(shí)、大小,正倒跟 有什么關(guān)系?
(2)如圖甲,小明讓平行光正對(duì)凸透鏡照射,光屏上出現(xiàn)一個(gè)最小最亮的光斑,則凸透鏡的焦距
f= cm。
(3)小明所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖乙所示,若將凸透鎮(zhèn)放在光具座刻度50cm位置處不變,把蠟燭放在刻度10cm處,利用此時(shí)凸透鏡成像的特點(diǎn)制成的光學(xué)儀器是 (選填“照相機(jī)”、“放大鏡”或”投影儀”)
(4)如圖丙所示是小明通過實(shí)驗(yàn)得到的凸透鏡成像時(shí)的像距v和物距u關(guān)系的圖象,由圖象可知成實(shí)像時(shí)物距逐漸減小,像距逐漸 。當(dāng)u>2f時(shí),物體移動(dòng)速度 (選“大于”、“小于“或“等于”)像移動(dòng)的速度,當(dāng)f<u<2f時(shí),物體移動(dòng)速度 (選填“大于”,“小于”或“等于”)像移動(dòng)的速度。
24.如圖是“探究凸透鏡成像的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)裝置,小明通過實(shí)驗(yàn)得到了如表所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),請(qǐng)回答下列
問題:
物距u(cm)
60
50
35
30
20
19
18
17
16
15
14
12
像距v(cm)
12
12.5
14
15
20
21.1
22.5
24.3
26.7
30
35
60
(1)根據(jù)表可知凸透鏡的焦距f= cm。
(2)當(dāng)u=25cm時(shí),像距ν應(yīng)該在 (選填“15﹣16”、“16﹣17”、“17﹣18“、“18﹣19”或“19﹣20”)cm范圍內(nèi);當(dāng)u=60cm時(shí),光屏上成 (選填“放大”或“縮小”)的像,此種成像原理可以制成什么光學(xué)儀器? (選填“照相機(jī)”或“投影儀“);此時(shí),用遮光板遮住LED光源的一部分,光屏上的像相比原來的像會(huì) (選填“變暗”“縮小”或“不完整”)。
(3)LED光源的高度h=10cm,小明經(jīng)過認(rèn)真測(cè)量,得到像高h(yuǎn)′與物距u的數(shù)據(jù),如圖2所示,請(qǐng)?jiān)趫D中畫出h′與u的關(guān)系圖象。
四、綜合計(jì)算題
25.(2020蘇州)如圖所示電路中,電源電壓6V,燈泡L規(guī)格為“6V 3W”。其電流與電壓的關(guān)系如圖乙所示。當(dāng)S、S1、S3閉合,S2斷開時(shí),電流表示數(shù)為0.5A。
(1)求燈泡L的額定電流;
(2)求定值電阻R1的阻值;
(3)斷開S1、S3,閉合S、S2,調(diào)節(jié)滑片P,使R2的電功率為燈泡的2倍,求此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大?
26.如圖甲所示,物體重500N,某人用F=400N平行于斜面的拉力使物體沿斜面向上做直線運(yùn)動(dòng),其路程隨時(shí)間變化的圖象如圖乙所示.
(1)物體運(yùn)動(dòng)的速度多大?
(2)10s內(nèi)人對(duì)物體做了多少功?功率多大?
(3)10s內(nèi)人對(duì)物體做了多少有用功?
27.亮亮設(shè)計(jì)了一個(gè)用電壓表的示數(shù)變化反映環(huán)境溫度變化的電路.其電路原理圖如圖(a)所示.其中,電源兩端電壓U=4V(恒定不變).電壓表的量程為0~3V,R0是定值電阻,R0=300Ω,R1是熱敏電阻,其電阻隨環(huán)境溫度變化的關(guān)系如圖(b)所示.閉合開關(guān)S后.求:
V
R1
R0
S
20
40
60
80
100
120
300
250
200
150
100
50
R1/Ω
t/℃
O
(a)
(b)
(1)當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí),熱敏電阻R1的阻值是多少?
(2)當(dāng)環(huán)境溫度為40℃時(shí),電壓表的示數(shù)是多少?
(3)電壓表兩端電壓不能超過其最大測(cè)量值,則此電路所允許的最高環(huán)境溫度是多少?
28.洗碗機(jī)是自動(dòng)清洗、筷、盤、碟等餐具的機(jī)器。某型號(hào)家用洗碗機(jī)工作程序?yàn)椋菏紫冉o水箱水,當(dāng)水注滿時(shí)停止注水并自動(dòng)加熱,水溫上升到50℃即停止加熱,洗滌程序啟動(dòng),水從噴管噴出對(duì)餐具清洗、噴淋,直到洗滌過程結(jié)束,排水系啟動(dòng),將水箱中的廢水排出,水的比熱容為4.2×103J/(kg℃),設(shè)水箱中水的初溫為20℃,加熱時(shí)產(chǎn)生的熱量全部被水吸收。
(1)圖甲為等效的加熱電路圖,R為發(fā)熱電阻,其中位于水箱上部的兩個(gè)導(dǎo)電塊A、B組成一個(gè)開關(guān)。此開關(guān)除了具有注滿水自動(dòng)加熱功能(一般的水是導(dǎo)體)外,還具有當(dāng)加熱過程中意外排水或排水閥沒有關(guān)好時(shí), 的功能。
(2)圖乙為該洗碗機(jī)某次正常工作時(shí)的P﹣t圖象。求發(fā)熱電阻的阻值多大?不計(jì)水的電阻。
(3)某家庭每天洗碗2次,若人工洗碗一次用水20kg,則改用該選碗機(jī)洗碗,該家庭一年(按300天)可節(jié)水多少千克?
29.如圖甲所示,一彈簧測(cè)力計(jì)下掛一圓柱體,將圓柱體從水面上方某一高度處勻速下降,然后將圓柱體逐漸浸入水中.整個(gè)過程中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F與圓柱體下降高度h關(guān)系如圖乙所示.(g=10N/kg;水的密度約為1.0×103kg/m3)
求:(1)圓柱體的重力;
(2)當(dāng)圓柱體剛好全部浸沒時(shí),下表面受到的水的壓強(qiáng);
(3)圓柱體的密度.
30.一輛質(zhì)量2t的汽車,在平直公路上以額定功率80kW從靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)l5s運(yùn)動(dòng)200m恰好達(dá)到最大速度,接著勻速運(yùn)動(dòng)25s關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),滑行100m停下。其ν﹣t圖象如圖所示。已知汽車在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力恰為車重的0.2倍,求:
(1)整個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)做的功;(2)汽車的最大速度ν最大(3)全程中汽車的平均速度ν。
31.某物理興趣小組的同學(xué),用煤爐給10kg的水加熱,同時(shí)他們繪制了如圖所示的加熱過程中水溫隨時(shí)間變化的圖線。若在6min內(nèi)完全燃燒了2kg的煤,水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃),煤的熱值約為3×107J/kg。求:(1)煤完全燃燒產(chǎn)生的熱量;
(2)經(jīng)過6min時(shí)間加熱,水所吸收的熱量;(3)煤爐燒水時(shí)的熱效率。
溫度/℃
時(shí)間/min
0
2
4
6
20
50
70
80
32.小雨通過如圖甲所示滑輪組將水中物體勻速提升至空中,他所用拉力F與繩子自由端移動(dòng)的距離s的關(guān)系圖像如圖乙所示。其中物體在空中勻速上升過程中滑輪組的機(jī)械效率為85%,每個(gè)滑輪等重,不計(jì)繩重、摩擦和水的阻力。求:
(1)物體在空中上升1 m,小雨做的功是多少?
(2)每個(gè)滑輪的重力是多少?
(3)物體的密度是多少?
33.將平底薄壁直圓筒狀的空杯,放在飲料機(jī)的水平杯座上接飲料。杯座受到的壓力F隨杯中飲料的高度h變化的圖象如圖o飲料出口的橫截面積S1=0.8cm2,飲料流出的速度v=50cm/s,杯高H=10cm,杯底面積S2=30cm2,g取10N/kgo(1)裝滿飲料時(shí),杯底受到飲料的壓力為多大?
(2)飲料的密度為多大?
(3)設(shè)杯底與杯座的接觸面積也為S2,飲料持續(xù)流入空杯5s后關(guān)閉開關(guān),杯對(duì)杯座的壓強(qiáng)為多大?
34.如圖甲所示,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S,滑動(dòng)變阻器滑片從b點(diǎn)滑到a點(diǎn)過程中,兩個(gè)電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示。
(1)圖乙中________(填“dc”或“ec”)表示電壓表的示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像。
(2)該過程中電路消耗的總功率最大值為多少W。
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