15.如圖所示的電路,燈泡L接在輸入電壓A、B之間時,L消耗的功率為9W,若將L接在較遠的C、D間消耗的功率為4W,則輸電線上消耗的總功率為多少?

分析 先設出燈泡L分別連接在A、B和C、D兩點時電路中的電流,根據(jù)P=I2R分別列出燈泡L消耗的電功率的方程,求出兩種情況下電流之間的關系;再根據(jù)電流關系求出將燈泡L接C、D兩點時電源的功率,總功率減掉L消耗的功率即為導線AC和BD消耗的總功率.

解答 解:設燈泡L連接在A、B兩點時,電路的電流為I1,則
P1=I12RL=9W--------①
若將燈泡L接C、D兩點時,電路的電流為I2,則
P2=I22RL=4W--------②
由①②兩式可得:
I1:I2=3:2,
若將燈泡L接C、D兩點時,電路的總功率為:P3=UI2,
則:$\frac{{P}_{1}}{{P}_{3}}=\frac{U{I}_{1}}{U{I}_{2}}$,
即P3=$\frac{{I}_{2}{P}_{1}}{{I}_{1}}$=$\frac{2}{3}$×9W=6W,
所以導線AC和BC消耗的總功率為:
P=P3-P2=6W-4W=2W.
答:導線上消耗的總功率為2W.

點評 本題考查了電功率公式的靈活應用,關鍵是根據(jù)電阻消耗的功率求出電流之間的關系,從而求出將電阻R接C、D兩點時電路的總功率.

練習冊系列答案
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5.為了探究加速度與力的關系,使用如圖1所示的氣墊導軌裝置(摩擦力很小,可以忽略不計)進行實驗.其中G1、G2為兩個光電門,它們與數(shù)字計時器相連,當滑行器通過G1、G2光電門時,光束被遮擋的時間△t1、△t2都可以被測量并記錄,滑行器連同上面固定的一條形擋光片的總質(zhì)量為M,擋光片寬度為D,兩個光電門間距離為x,牽引砝碼的質(zhì)量為m.實驗開始應先調(diào)節(jié)氣墊導軌下面的螺釘,使氣墊導軌水平.回答下列問題:

(1)若取M=0.4kg,改變m的值,進行多次實驗,以下m的取值最不合適的一個是D
A.m1=5g    B.m2=15g     C.m3=40g    D.m4=400g
(2)在此實驗中,需要測得每一個牽引力對應的加速度,其中求得的加速度的表達式為a=$\frac{(\frac{D}{△{t}_{2}})^{2}-(\frac{D}{△{t}_{1}})^{2}}{2x}$(用△t1、△t2、D、x表示).
(3)在驗證牛頓第二定律的實驗中,某同學作出的a-$\frac{1}{M}$關系圖象如圖2所示.從圖象可以看出,作用在研究對象上的恒力F=2.5N,當物體的質(zhì)量M=5kg時,它的加速度a=0.5m/s2

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6.如圖甲,真空中有一半徑為R、電荷量為+Q的均勻帶電球體,以球心為坐標原點,沿半徑方向建立x軸.理論分析表明,x軸上各點的場強隨x變化關系如圖乙,則( 。
A.x2處場強和x1處的場強大小相等、方向不相同
B.球內(nèi)部的電場為勻強電場
C.x1、x2兩點處的電勢相同
D.假設將一個帶正電的試探電荷沿x軸移動,則從x1移到R處電場力做的功大于從R移到x2處電場力做的功

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3.如圖所示,一個物體在4個力的作用下處于靜止狀態(tài),如圖撤去一個力F1=10N.而保持其余3個力不變,剩下的幾個力的合力大小為10N.方向與F1相反;若F1的方向沿逆時針轉(zhuǎn)過60°,而保持其大小不變,其余三個力的大小和方向均不變,則此時物體所受到合力大小為10N,若轉(zhuǎn)過90°,合力大小為10$\sqrt{2}$N.

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10.如圖所示,質(zhì)量為M的木板可沿傾角為θ的光滑斜面下滑,木板和斜面都足夠長,木板上站著一個質(zhì)量為m的人,為了保持木板與斜面相對靜止,則人運動的加速度是多大?方向如何?

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20.實驗室備有以下實驗器材:
A.一個已校準的電流表A(量程為1mA,內(nèi)阻約幾百歐)
B.一個標準電壓表V(量程為3V)
C.一個電源E(電動勢約為4V)
D.一個電阻箱R1(阻值范圍為0-9999Ω)
E.一個滑動變阻器R2(阻值范圍為0-20Ω)
F.一個單刀單擲開關S、另有導線若干
(Ⅰ)現(xiàn)要先測了電流表A的內(nèi)阻,然后將其改裝成量程也為3V的電壓表,最后利用上述標準電壓表V對改裝成的電壓表進行校對,若要求只設計一個電路,既可以較精確地測量表A的內(nèi)阻,又能對改裝后的電壓表進行校對.則標準電壓表與改裝的電壓表并聯(lián)(串聯(lián)或并聯(lián)).
(Ⅱ)若要求只設計一個電路,既可以較精確的測量A表的內(nèi)阻,又能對改裝電壓表進行校對.
①請在虛線框中畫出你設計的實驗電路圖.
②若在測A表內(nèi)阻的實驗中,調(diào)節(jié)電阻箱R1,使其接入電路中的電阻為R時,讀出A表和V表的示數(shù)分別為I和U,則電流表內(nèi)阻的大小表達式為$\frac{U}{I}$-R.(用I、U和R表示)
③將A表改裝成量程為3V的電壓表后,在進行校對時,發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表的示數(shù)總比標準電壓表的示數(shù)小,這可能是因為電流表A的內(nèi)阻測量值比實際值。ㄌ睢按蟆被颉靶 保瑧m當調(diào)節(jié)電阻箱使其接入的電阻值減。ㄌ睢霸龃蟆被颉皽p小”).

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7.輕彈簧左端固定墻上,又墻與木塊m連接放在水平地面上,m在O點時,彈簧處于自由狀態(tài),如圖所示,現(xiàn)將木塊向左推至P點后由靜止釋放,物體向右運動到Q點后返回到N點靜止,則( 。
A.m由P到Q的過程中,進過O點時速度最大
B.PO兩點間距離等于OQ間距離
C.在m運動的整個過程中,彈簧彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能
D.若開始時將m拉倒Q點由靜止釋放,m也會運動到N點靜止

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8.如圖所示為用光電門測定鋼球下落時所受阻力的實驗裝置,直徑為d,質(zhì)量為m的鋼球自由下落過程中,先后通過光電門A,B,計時裝置測出鋼球通過A,B的時間分別是tA,tB,用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度,測出兩光電門間的距離為h,當?shù)氐闹亓铀俣葹間.
(1)鋼球下落的加速度大小a=$\frac{h1cko5q^{2}({t}_{A}^{2}-{t}_{B}^{2})}{2h{t}_{A}^{2}{t}_{B}^{2}}$;
(2)鋼球受到的空氣平均阻力Ff=m(g-$\frac{xjxnsvn^{2}({t}_{A}^{2}-{t}_{B}^{2})}{2h{t}_{A}^{2}{t}_{B}^{2}}$);
(3)本題“用鋼球通過光電門的平均速度表示鋼球球心通過光電門的瞬時速度”,但從嚴格意義上講是不準確的,鋼球通過光電門的平均速度<(選填“>”或“<”)鋼球球心通過光電門的瞬時速度.

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9.我國探月工程已規(guī)劃至“嫦娥四號”,并計劃在2017年將嫦娥四號探月衛(wèi)星發(fā)射升空.到時將實現(xiàn)在月球上自動巡視機器人勘測.已知萬有引力常量為G,月球表面的重力加速度為g,月球的平均密度為ρ,月球可視為球體,球體積計算公式V=$\frac{4}{3}$πR3.求:
(1)月球質(zhì)量M;
(2)嫦娥四號探月衛(wèi)星在近月球表面做勻速圓周運動的環(huán)繞速度v.

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