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- 2021-05-10 发布
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第24题图
1.(6分)建筑工地上,工人用如图所示的装置将重为230N 的建材从地面匀速送到6m 高处,所用拉力为125N,时间为20s.求:
(1)工人做的有用功;
(2)此过程中该装置的机械效率;
(3)工人做功的功率.
▲ ▲ ▲
第25题图
2.(6分)小明在家长的协助下利用电能表和秒表测量用电器的电功率。他家电能表的铭牌上标有“220V 10(40)A 1200imp/(kWh)”字样。电水壶标有“容量:1.5L;加热功率:880W;保温功率:110W”字样,并且能自动显示壶内水的温度。
(1) 他将电水壶中的水加到最高水位,加热3分钟,观察到电能表的指示灯闪烁了48次,求电水壶的实际功率。
(2) 这三分钟内水壶显示的温度由25oC上升到了45oC,则水吸收的热量是多少?
(3) 电水壶的内部电路如图,请求出R1的阻值。
▲ ▲ ▲
3.(8分)用如图所示的动滑轮匀速提升质量为30kg的重物,重物提升0.3m所用的时间为4s,动滑轮的机械效率为75%。(g取10N/kg)
(1)提升重物的过程中,若以动滑轮为参照物,则重物是 ▲ 的;
(2)求所做的有用功W有用;拉力F的大小和拉力的功率P;
(3)请你写出其中的一种方法来提高用此动滑轮提升物体时的机械效率。
4.(9分)图甲是一个电器设备内部的部分电路,A、B被封闭在一个透明的玻璃壳内,A是一个定值电阻,B是一种由特殊金属制成的可变电阻,a、b、c是它三个外露的接线柱。当把图甲的a、b分别与图乙电路的a′、b′接线柱连接,并把变阻器的滑片移到最右端时,电压表和电流表的示数分别为6V和0.2A,图乙中滑动变阻器的最大电阻为20Ω。问:
(1)电阻A的阻值是多少?
(2)把滑动变阻器的滑片滑到最左端,电压表的示数是多少?
(3)当接线柱a与a′连接,b、c同时与b′连接时,测得多组电压与电流值,并绘制成
如丙的曲线图像。调节滑动变阻器的滑片,使电阻A的实际功率为2.7W,此时电阻B消耗的实际功率是多少?
乙 丙
5.(4分)在如图所示的电路中,R1=40Ω,R2=60Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A.求:
(1)电阻R1两端的电压;
(2)电路消耗的总功率.
6.(6分)用如图所示滑轮组提升重物.人用300N的拉力F,15s内使重为500N的物体匀速上升了3m.不计绳重和摩擦,求:
(1)拉力F做功的功率;
(2)滑轮组的机械效率;
(3)若改将900N的重物匀速提升3m,求此时拉力做的功.
7.(6分)图a是小红家一台快速电热水壶,铭牌如右表.为了测量它烧水时的实际功率,小红和父亲合作进行了如下实验:关掉家里所有用电器,将该电水壶装了0.6kg、20℃的水,接入家庭电路中,闭合壶的开关,测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min。同时观察到家中电能表(见图(b)转过的转数正好为90转.水的比热容:c=4.2×103J/(kg·℃)。请根据相关信息求:
产品型号:KS-12
最大容积:1.2L
额定电压:220V~
额定频率:50Hz
额定功率:1000W
(1)电水壶中水吸收的热量是 J;
(2)电水壶烧水的实际功率是 W;
(3)电水壶加热的效率是 。
8.某工地用如图所示的滑轮组匀速提升5000N的重物,在重物上升0.8m的过程中,拉力的功率为2500W,滑轮组的机械效率为80%.则
(1)拉力做的总功为多少?
(2)绳子的自由端下降的速度为多少?
9.如图所示为大众汽车公司推出的新款汽车,加 满油后总质量为1200kg,每个轮胎与水平地面的接触面积为200cm2.已知汽车所加汽油的密度为0.7 ×103 kg/m3,油箱容积为60L,汽油的热值q=4.6×107J/kg。(g取10N/kg)求:
(1)汽车加满油后静止时对水平地面的压强P;
(2)若该车加满油后始终以42kW的恒定功率在水平公路上匀速行驶,最多可行驶4. 6小时,求该汽车发动机的效率.
10.饮水机是一种常用的家用电器,其加热水槽部分工作原理电路图如图所示,其中S是一个温控开关,R1为电加热管,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,S自动切换到保温状态.请回答下列问题:
(1)若饮水机加热时加热管的功率为550W,而保温时 加热管的功率为88W,求电阻R2的阻值(不考虑温度对阻值的影响,且不计指示灯的阻值)。
(2)若加热水槽储水1.0kg,将其从初温20℃加热到100℃,加热管的热效率为80%,试计算加热所需要的时间.(水的比热容为4.2×103V(kg·℃))
11.(6分)一名工人用如图所示的滑轮组提起重450N的重物,重物在5s内匀速上升了1m,动滑轮重50N,不计绳重及摩擦.求:
(1)此过程中的有用功和额外功:
(2)滑轮组的机械效率;来源www.szzx100.com
(3)工人所用拉力的大小和拉力的功率.
12.(6分)如图所示的电路图中,Rl=20Ώ,R2=l5Ώ,电源电压不变.(设小灯泡的电阻不变)
(1)当S1、S2都闭合时,电流表A l的示数为0.2A,小灯泡恰好正常发光,则电源电压是多少? 来源www.szzx100.com
(2)当Sl、S2都断开时,电流表A2的示数为0.1 A,则此时小灯泡的电功率为多少?
(3)求小灯泡的额定功率是多少? 来源www.szzx100.com
13.(6分)如图所示,小刚沿着斜坡进行晨跑.已知小刚体重为500 N,他用50 s的时间跑完长为200 m、高为10 m的斜坡.这一过程中,求:
(1)小刚的平均速度为多少?
(2)小刚克服重力做的功为多少?
(3)小刚克服重力做功的功率为多少?
14.(6分)有一种太阳能、电能两用热水器,它接收太阳能的真空镀膜管的总有效面积约为1.2 m2,能将接收的太阳能的40%转化为水的内能.该电热水器铭牌见下表:
(1)晴天时,用太阳能加热,每年7月份,某地区向着阳光的地方平均每1 m2的面积在1h内得到的太阳能为4.2×106 J,如果每天接收太阳能的时间以10 h计算,可以将120 kg、初温为30℃的水加热到多少摄氏度?[水的比热容c=4.2×103 J/(kg.℃)]
(2)如果遇到雨天用电加热,热水器在额定电压下工作时,将上述同样质量、初温的水加热到同样的温度需多长时间?(假定所消耗的电能有80%转化为水的内能)
15.(7分)某型号酒精测试仪原理如图.电源电压恒为6V,传感器电阻R2的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为50 Ω.使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R1的滑片)对测试仪进行调零,此时电压表的示数为5 V.求:
(1)电压表的示数为5V时,电流表的示数为多少?
(2)电压表的示数为5V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少?
(3)调零后,R1的电阻保持不变.某驾驶员对着测试仪吹气10 s,若电流表的示数达到0.3 A,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示数为多少?
16.(6分)如图所示是××型小汽车,下表列出有关数据:
求:
(1)该小汽车静止在水平地面上时,对地面的压强是多大?(g取10 N/kg)
(2)若该小汽车行驶100 km,则需耗油的质量是多少?(1 L=10-3m3)
(3)假若该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶时的速度为20 m/s.请计算小汽车受到的阻力是多大?
17.(6分)如图所示是小型建筑工地上使用的“罐笼式”提升机,用它能将放在罐笼A中的建筑材料提升到高处.已知被提升的建筑材料重为2800 N,拉力F将它以0.5m/s的速度匀速提升到10 m的高度.拉力做的功W随时间t的变化图
像如图所示.不计动滑轮及钢丝绳的重、摩擦.
(1)有用功是多少?
(2)提升机在提升建筑材料时的机械效率是多少?
(3)罐笼A的重力是多少?
18.(6分)瑞士大学学生设计了一款灯壶组合的“水壶台灯”,如图所示,“水壶台灯”是由玻璃壶、圆形底座和白炽灯组成,白炽灯与壶形灯罩下方的凹槽正好吻合(灯泡不直接与水接触),可将发光时所产生的内能用于水保温.白炽灯标有100W字样.
(1)该台灯正常工作半小时所消耗的电能?
(2)若上述电能的84%转化为内能,可将多少千克初温为40℃的水加热至90℃?
19.(6分)某建筑工地一装卸工人用如图所示的滑轮组匀速提升质量为80 kg的货物,所用的拉力F为500 N,绳子自由端在50 s内被匀速拉下4m,g取10 N/kg.求:
(1)提升前货物静止在地面上,与地面的接触面积为0.04m2,
求货物对地面的压强.
(2)拉力F的功率.
(3)此滑轮组的机械效率.
20.(6分)小明家买回一台新型快速电热水壶,其工作电路如图所示.S为温控开关,R1为电热管,R0为保温电阻,该电热水壶的加热功率为1100 W,加热一满壶水的时间一般为5 min当瓶内水烧开时,其温控开关S自动断开,电热水壶处于保温状态,保温时电热管的电功率为0.44 W.不考虑电阻随温度的变化.求:
(1)当用该热水壶加热时,流过电热管R1的电流是多少?
(2)将一满壶水烧开需要消耗的电能是多少?
(3)要使电热水壶满足保温功率,保温电阻R0电阻应取多大值?
1.评分标准
解:(1)W有用=Gh=230N·6m=1380J
没有公式和过程直接给答案,不得分。过程中不带单位不扣分。写出公式,结果错误,得1分。共2分。
(2)W总=Fs=125N·6m·2=1500J
求出W总得1分;求出机械效率得1分;没有求出W总,直接求出机械效率,不扣分,共2分。
(3) 共2分。
2.评分标准
解:(1)
没有公式和过程直接给答案,不得分。求出电功,得1分,求出实际功率,得1分,不求电功,直接求出实际功率不扣分;公式均正确,答案错误,得1分。共2分
(2)m=ρV=1×103Kg/m3×1.5×10-3m3=1.5Kg
Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(Kg·oC)×1.5Kg×(45oC-25oC)=1.26×105J
没有公式和过程直接给答案,不得分。求出质量,得1分;求出水吸收的热量,得1分,缺少求质量的过程扣1分,公式均正确,答案错误,得1分。共2分。
(3)当温控开关闭合时,电路中只有R1工作,处于加热状态。
没有公式和过程直接给答案,不得分。公式均正确,答案错误,得1分。共2分。
说明:在解题过程中,没有对电路连接情况,进行分析说明,扣1分。
3.(8分)
解:(1)静止 …………………………………………1分
(2)G物= mg=30kg×10 N/ kg =300N …………………………………………1分
W有用=G物h=300N×0.3m=90J …………………………………………1分
由η= W有用/ W总 得W总= W有用/η=90J/75%=120J ………………1分
s=2h=2×0.3m=0.6m
由W总=Fs 得F =W总/s =120J/0.6m =200N ……………………………1分
P= W总/t=120J/4s=30W ………………………………………2分
(3)增大所提物体重力或减小滑轮与轴之间的摩擦。 ………………………1分
4.(9分)
解:(1)当a、b分别与a′、b′连接时,电阻A与变阻器串联。
RA=U1/I=6V/0.2A=30Ω …………………………………………2分
(2)U2=IR=0.2A×20Ω=4V …………………………………………1分
电源电压U=U1+U2=6V+4V=10V …………………………………1分
即把滑动变阻器的滑片滑到最左端时电压表的示数是10V
(3)当接线柱a与a′连接,b、c同时与b′连接时,电阻A、B并联。
U′2=PARA=2.7W×30Ω=81V2 ∴电阻A的电压为U′=9 V …………1分
电阻A的电流为IA= U′/RA=9 V/30Ω=0.3A ……………………1分
根据图像可知:当U′=9 V时,电路的总电流I′=0.54A ……………1分
电阻B的电流为IB= I′- IA=0.54A-0.3A=0.24A ………………………1分
电阻B的功率为PB= U′IB=9 V×0.24A=2.16W ……………………1分