扫地机器人
扫地机器人是一款能自动清扫的智能家用电器,如图所示。机器人通过电动机旋转产生高速气流,将灰尘、杂物吸入集尘盒,其防滑轮皮采用凸凹材质制成;底部安装有塑料刷,用于清扫吸附在地板上的灰尘及轻小物体;前端装有感应器,通过发射、接收超声波或红外线来侦测障碍物。当剩余电量减为电池容量的20%时,机器人会主动寻找充电器充电。表一为某扫地机器人的部分参数。电池容量指放电电流与放电总时间的乘积。
表一:
额定工作电压 | 12V | 额定功率 | 30W |
电池容量 | 2500mAh | 工作噪音 | <50dB |
机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数,测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如表二、真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。证明吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。
表二:
真空度(Pa) | 400 | 450 | 500 | 550 | 600 |
风量(m3/s) | 0.025 | 0.02 | 0.017 | 0.015 | 0.013 |
吸入功率(W) | 10.00 | 9.00 | 8.50 | 7.80 |
(1)机器人工作时,主机内部的气压(选填“大于”、“小于”或“等于”)大气压而产生吸力;若该机器人向障碍物垂直发射超声波,经过0.001s收到回波,则其发射超声波时与障碍物间的距离约为cm;(设超声波在空气中的传播速度为340m/s)
(2)下列说法中错误的是
A.地面有静电时,轻小物体会吸附在地板上而不易清扫
B.采用凸凹材质的轮皮,可增大机器人与地面间的摩擦
C.机器人工作时发出的声音不会对人的听力造成损伤
D.当遇到玻璃门等透明障碍物时,使用红外线感应器效果较好
(3)该机器人正常工作时的电流为A;充满电后至下一次自动充电前能够连续正常工作的最长时间为min;
(4)由表二数据可知,当风量为0.015m3/s时,若吸尘电机的输入功率为25W,此时其效率为%;上述风量下,10min内通过吸尘电机提出的空气质量为kg。(取ρ空气=1.3kg/m3)
实验序号 | 物距/cm | 像的大小 | 像的正倒 | 光屏到凸透镜的距离/cm |
① | 50.0 | 缩小 | 倒立 | 12.5 |
② | 30.0 | 缩小 | 倒立 | 15.0 |
③ | 20.0 | 等大 | 倒立 | 20.0 |
④ | 15.0 | 放大 | 倒立 | 30.0 |
⑤ | 12.5 | 放大 | 倒立 | 50.0 |
⑥ | 9.0 | 光屏上没有像 | ||
⑦ | 7.0 | 光屏上没有像 |
实验室中可供选择的器材有:由发光二极管组成的“F”和“T”形光源、凸透镜、光具座、光屏等。
(1)他们选择了“F”形光源进行实验,与“T”形光源相比,“F”形光源的好处是:;
(2)同学们按照实验方案完成各操作步骤,将观测到的现象和数据记录在表格中,分析表中信息可得该凸透镜的焦距为cm;
(3)在第⑥、⑦两次实验中无论怎样移动光屏,都不能在光屏上观察到烛焰的像,同学们认为:“物距小于一倍焦距时,物体通过凸透镜不能成像”这个结论并不严谨,为得出正确的结论,应该增加的一步操作是:取下光屏,;
(4)在完成第②次实验后,将一个镜片放在光源和凸透镜之间,光屏上的像变模糊了,向远离凸透镜方向移动光屏,光屏上再次出现清晰的像,则所加的镜片属于透镜,用来矫正眼的视力缺陷。
(1)实验时,选取相同、初温相同的水和食用油,加热时液体温度升高,这是通过方式来增大液体内能的;
(2)由图乙和表格可知,小明选用的是(选填“酒精”、“煤油”或“水银”)温度计;
标准大气压下 | |
物质 | 沸点/℃ |
酒精 | 78 |
煤油 | 150 |
水银 | 357 |
(3)此实验通过(选填“液体升高温度的多少”或“加热时间的长短”)来反映液体吸收热量的多少;由图乙可知,的吸热能力较强;
(4)若水的质量为200g,则水在4~6min吸收的热量是J;[]
(5)小明分析图乙后,想到端午节妈妈煮粽子时,先用大火将水烧开,再改用小火加热,这样既可以节约能源,又能保持水继续沸腾将粽子煮熟。原因是水沸腾时持续吸热,温度。
(1)将瓶子浸没在水中,如乙图,此时瓶子受到的浮力为N。
(2)继续向上提升弹簧测力计,当酸奶液面与水面相平时,弹簧测力计的示数如丙图。由以上数据可以得出:在液体密度一定时,浮力大小与有关。
(3)通过这个实验还可以计算出酸奶的密度,ρ=kg/m3。
(1)用笔画线代替导线把图甲所示的实物电路补充完整;
(2)小明首先将5Ω的电阻接入电路中,电路正确连接后,闭合开关时发现,此时电压表和电流表均无示数,他判断产生此现象的原因是(选填“定值电阻”或“滑动变阻器”)断路。排除故障后移动滑动变阻器的滑片,电流表示数如图乙所示,则此时电压表示数为V;
(3)当定值电阻由5Ω换为10Ω时,为达到实验要求,需向(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片。分别将5Ω和10Ω的电阻接入电路,在电压表示数不变的情况下,滑动变阻器消耗的电功率之比为;
(4)如果只利用现有器材,让四个电阻单独接入电路都可完成实验,定值电阻两端的电压应控制在2V~V之间;
(5)小明按上述方法,更换不同阻值的电阻进行了多次实验后,得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成。
(1)若A点受到竖直向下的拉力为1000N,为了保持木棒水平平衡,在B端至少需要放置几个沙袋;
(2)若某次工人利用滑轮组竖直向下拉绳子,将重为376N的花架匀速提升5m。求:
①滑轮组的机械效率;
②滑轮组对绳AC的拉力。
(1)小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率,他关闭家里的其它用电器,让电饭锅处于“保温”状态下正常工作,观察到电能表转盘在5min内转了22圈。则该电饭锅的保温功率为多少?
(2)电阻R1、R2的阻值分别为多少?
(3)小明上网查询了解,国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时,三级能效的热效率值(电热转化效率)范围为81%≤η<86%。他用学过的知识对电饭锅进行测试:在加热状态下,将温度为23℃、质量为2.2kg的水加热到100℃,电饭锅正常工作用时700s。已知c水=4.2×103J/(kg℃),请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。