19.有一電熱水器,質(zhì)量為20kg,裝滿水后的總質(zhì)量為70kg,該熱水器額定電壓是220V,內(nèi)部有兩個加熱管,有三檔不同的加熱功率,其中最大額定功率是2000W,如圖是電熱水器安裝的尺寸及其受力示意圖,在豎直方向上熱水器受到掛鉤拉力F2和重力G,在水平方向上熱水器受到膨脹螺釘對它的拉力F1和墻壁對它的支持力F3
(1)該熱水器最多能裝多少立方米的水?
(2)該熱水器裝滿水時,膨脹螺釘?shù)睦1是多大?
(3)若熱水器內(nèi)部兩個加熱管的電阻阻值相同,則每個加熱管的電阻是多少?

分析 (1)求出裝滿水水的質(zhì)量,利用V=$\frac{m}{ρ}$求水的體積;
(2)知道總質(zhì)量,利用G=mg求電熱水器的總重;以懸掛架下端為支點,電熱水器受到重力、膨脹螺釘?shù)睦,知道二力的力臂,利用杠桿平衡條件求膨脹螺釘?shù)睦Γ?br />(3)最大額定功率是指兩電熱管并聯(lián)時的總功率,利用P=$\frac{{U}^{2}}{R}$求總電阻,再求每個電熱管的電阻.

解答 解:
(1)裝滿水水的質(zhì)量:
m=70kg-20kg=50kg,
由ρ=$\frac{m}{V}$得水的體積:
V=$\frac{{m}_{水}}{{ρ}_{水}}$=$\frac{50kg}{1×1{0}^{3}kg/{m}^{3}}$=0.05m3;
(2)電熱水器的總重:
G=mg=70kg×10N/kg=700N,
因L形掛鉤靜止,以懸掛架下端為支點,把熱水器看成杠桿,則根據(jù)杠桿的平衡條件可得:
F1×280mm=G×200mm,
即:F1×280mm=700N×200mm
解得,F(xiàn)1=500N;
(3)最大功率是2000W時,是兩電熱管并聯(lián)使用,
由P=$\frac{{U}^{2}}{R}$得總電阻:
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{(220V)^{2}}{2000W}$=24.2Ω,
因為R=$\frac{1}{2}$R,
所以,每一個電熱管的電阻:
R=2R=2×24.2Ω=48.4Ω.
答:(1)該熱水器最多能裝0.05m3的水;
(2)該熱水器裝滿水時,膨脹螺釘?shù)睦κ?00N;
(3)若熱水器內(nèi)部兩個加熱管的電阻阻值相同,則每個加熱管的電阻是48.4Ω.

點評 本題考查了密度公式、重力公式、電功率公式、杠桿平衡條件的應(yīng)用,關(guān)鍵是公式和規(guī)律的靈活運用,難點是對L形支架正確的受力分析.

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A.小球沒有受到重力
B.小球的重力與空氣浮力是一對平衡力
C.細(xì)線對小球沒有力的作用,但小球?qū)?xì)線有力的作用
D.在軌道上不能完成“用托盤天平測小球質(zhì)量”的實驗

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10.按要求作圖.

(1)物體A重30N,請在圖甲中畫出物體所受的支持力示意圖.
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7.下列有關(guān)溫度、熱量、內(nèi)能的說法中正確的是( 。
A.一個物體的溫度越高,它含有的熱量越多
B.一個物體的內(nèi)能增加,一定是有物體對它做功
C.溫度越高,分子熱運動越劇烈,物體的內(nèi)能越大,物體的動能也越大
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