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(2014•南宁模拟)我市红星小学为了加强对学生的交通安全管理,协调交通部门在学校门口的十字路口安装了如图的两组简易交通

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/29 19:38:18
(2014•南宁模拟)我市红星小学为了加强对学生的交通安全管理,协调交通部门在学校门口的十字路口安装了如图的两组简易交通信号灯,每天在学生上学和放学时,开通信号灯,让学生有序通过路口.该信号灯的低座是一个底面积为0.3m2,高为0.4m,内装蓄电池的密封长方体,可防止雨水的浸泡;信号灯的上部对应每个路口有一组信号灯,每组信号灯各由一盏红灯和一盏绿灯组成,这些灯规格相同,具有发光强、穿透性好的特点,每盏灯都标有“12V、20W”字样.该信号灯每天开通的时间如表所示,整个信号灯的总质量为150Kg.问:
(1)每盏信号灯正常工作时的电阻是多少?
(2)若该信号灯底座刚好被雨水浸没,请你通过计算说明信号灯是否被雨水浮起?
(3)该信号灯正常工作一天所消耗的电能是多少?
时间 开灯时间 关灯时间
上午 6:30 8:30
10:30 12:30
下午 13:30 15:30
16:00 18:00
(1)由公式P=
U2
R可得,
每盏灯的电阻:RL=

U2L
PL=
(12V)2
20W=7.2Ω;
(2)灯座的体积:V=Sh=0.3m2×0.4m=0.12m3
灯座完全被水浸没时受到的浮力:FgV=1.0×103Kg/m3×10N/kg×0.12m3=1200N;
信号灯的总重力:G=mg=150kg×10N/kg=1500N,
∵F<G,
∴若该信号灯底座刚好被雨水浸没,信号灯不会被雨水浮起.
(3)由题意知,信号灯一共有四盏,其总功率为P=4×20W=80W=0.08kW,
由表中数据可知,信号灯一天的工作总时间为:t=2×4h=8h,
则信号灯正常工作一天所消耗的电能:W=Pt=0.08kW×8h=0.64kW•h.
答:(1)每盏信号灯正常工作时的电阻是7.2Ω;
(2)若该信号灯底座刚好被雨水浸没,信号灯不会被雨水浮起;
(3)该信号灯正常工作一天所消耗的电能是0.64kW•h.