力学热学和电学的综合计算压轴题.docx
- 文档编号:27598656
- 上传时间:2023-07-03
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:170.93KB
力学热学和电学的综合计算压轴题.docx
《力学热学和电学的综合计算压轴题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《力学热学和电学的综合计算压轴题.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
力学热学和电学的综合计算压轴题
专题27力学、热学和电学的综合计算
、计算题
1.小丽家新买了一台电热水器,下表是该热水器的一些技术参数.
型号
FED-H50
额定电压
220V
最大水量]
50L
额定功率
2000W
现将水箱中装满水,通电后正常工作40min,水温从25C上升到45C,求:
(1)此过程中水所吸收的热量;
(2)热水器中电热丝的电阻;
(3)热水器的效率.
2.混合动力汽车是一种新型汽车,它有两种动力系统。
汽车加速,汽油机提供的动力不足时,蓄电池的电
能转化为动能,使汽车加速更快;汽车减速,汽车动能转化为电能,由蓄电池贮存起来,减少能量的浪费。
两种动力系统也可以独立工作,只有汽油机工作时,与一般的汽车相同;只使用电力时,由电动机提供动
力。
右表是国产某混合动力汽车蓄电池的铭牌,其中电池容量是蓄电池贮存的最大电能。
该汽车匀速行驶
时受到的阻力为720N。
求:
电池容壘
44>vr・h
输入电压
220V
输入电遵
20A
输出电压
150V
(1)在家庭电路中对放电完毕的蓄电池充满电要多长时间?
(2)仅由电动机提供动力,汽车匀速持续行驶的最大距离是多少?
不考虑电能转化为机械能时能量的损失。
(3)仅由汽油机提供动力,汽车匀速行驶每百公里的油耗是多少升?
假设汽车受到的阻力不变,汽油的热值为3.0>107J/L(即焦耳/升),汽油机的效率为24%。
3.如图所示为某品牌蒸汽挂烫机,为了便于移动,它底部装有四个轮子•其工作原理是:
底部的储水箱注
满水后,水通过进水阀门流到发热体迅速沸腾,并变成灼热的水蒸气,不断喷向衣物,软化衣物纤维•下
表是这种蒸汽挂烫机的部分参数.[g=10N/kg,C水=4.2>10J/(kg?
C),g=10N/kg]
发热功率]
880W
额定电压
220V
储水箱注满水量
2kg
挂烫机净重
4kg
轮子与地面接触的总面积
12cm
4.如图是一种配有风力发电机和太阳能电池板的新型路灯,路灯的额定功率为0.12kW,光电池接收太阳光
辐射的功率为1kW,吹向风力发电机叶片上的风功率与风速之间的关系如下表所示,风能转化为电能的效
率为4%,光电池将光能转化为电能的效率为n光.
风速(m/s)
2
4
6
8
10
12
16
风功率(W)
15
125
420
1000
2000
3375
8000
(1)无风的晴天,光照6h,太阳能电池板产生的电能可使路灯正常工作10h,则路灯消耗的电能是多少
kW?
h?
光电池将光能转化为电能的功率n光为多大?
(2)在有风的晴天,经3h的光照和风吹,路灯可正常工作7h,则当时的风速为多大?
5.如图是一盏漂浮在水面的太阳能荷花灯,白天太阳能发电板给电池充满电,晚上电池给LED灯照明供电。
该灯的铭牌上标有“6V0.3W字样,阅读说明书后可知,该灯的电池最大输出电能为8640焦耳。
50;;
■
6.
Si
如图是小林家里电热水器的工作原理图,两根加热管电阻相同•电热水器功率有高、中、低三档•当断开,S2接b时,其功率为低档,大小为1000W.
(1)请指出电热水器的高、中档功率分别是多少瓦.(不必写出推导过程)
(2)小林选用某功率档加热水箱里的50L水,水温升高40C用了40min,求此过程电热水器的功率.【水
的比热容c=4.2>103j/(kg?
C)】
7.明亮同学的家中有一台微电脑控制的电热水壶,如图所示•该电热水壶可以将水从桶中自动抽到壶中并自动加热至水烧开•明亮同学观察该电热水壶的铭牌时发现其额定加热功率模糊不清晰,其它铭牌标记均清晰(如表所示);烧水前他关掉家里其它用电器,只接通电热水壶控制开关,小电动机开始额定电压下
用5s时间将水从桶中提升了0.8m加至电热水壶满刻度处自动停止加水,此时显示水温为20C,电热水壶
加满水后开始在额定电压下烧水至水温为100C时自动断开电路停止工作•明亮同学还观察到,在电热水
壶烧水的过程中,家里标有3000r/kW?
h的电能表在30s内转盘转了50转.(g=10N/kg,p水=1.0>103kg/m3,
3
型号
MH-200
颤定电压
22OV
额定频率
50Hz
额定加热功率
小电动机额定功率
5W
容量
2.OL
c水=4.2X0J/(kg?
C)).
求:
(1)小电动机提升水的工作效率;
(2)电热水壶的额定加热功率;
(3)
90%,电热水壶在此电压下烧水时的加热
如果在用电高峰时明亮同学家中的实际电压是额定电压的
效率为90%,试计算在用电高峰时烧开该壶水所需的时间.
8.小明买了一辆电动自行车,该车电动机的工作电压为32V,电能转化为机械能的效率为75%,车轮与地
6m/s的速度匀速直线行驶了10min,牵引力
面接触的总面积为40cm2。
小明骑电动自行车在水平公路上以
为20N,人和车的总质量为100kg,在此过程中:
(1)电动自行车对水平地面的压强是多少?
(2)电动自行车通过的路程是多少?
牵引力做功为多少
(3)电动自行车匀速行驶时,电动机的工作电流为多少?
9.有一混合动力汽车,由汽车发动机(汽油机)和电动机为驱动系统提供动力,汽油发动机每一个工作循
环活塞经历四个冲程,带动曲轴转动两圈,该汽油发动机的最大功率是69kW,以最大功率工作时曲轴转
速为5000r/min.活塞从气缸一端运动到另一端所扫过的容积为气缸排气量,气缸容积与燃烧室容积之比为压缩比,如图为气缸容积和燃烧室容积的示意图,该车排气量是1.8L,压缩比为10:
1,动力蓄电池额
定电压为200V,容量(蓄电池放电电流和放电时间乘积)为150A?
h,已知该车的动能E与其速度v的关
(3)若该汽车汽油发动机以最大功率工作时,吸气冲程末气缸内每升混合气体中汽油质量是
7.2>105kg,
系如下表所示.
(1)该汽车的动力蓄电池最多可储存多少焦的电能?
(2)a.当这辆汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶时,动力完全由汽油发动机提供,若汽车汽
油发动机的输出功率为54kW,则此时汽车所受的阻力是多大?
多少焦?
此时这台汽油发动机的效率是多少?
(q汽油=4.6xi07J/kg)
v/ms-1
I
2
4
10
20
E/J
5.0X10;
2.4X10J
9.6X10s
3X10
2.4X1O5
10.有一电热水器,质量为20kg,装满水后的总质量为70kg,该热水器额定电压是220V,内部有两个加热管,有三档不同的加热功率,其中最大额定功率是2000W,如图是电热水器安装的尺寸及其受力示意图,
在竖直方向上热水器受到挂钩拉力F2和重力G,在水平方向上热水器受到膨胀螺钉对它的拉力Fi和墙壁
该热水器装满水时,膨胀螺钉的拉力Fi是多大?
对它的支持力F3.(g取10N/kg,p水=1.0X103kg/m3)
(2)
(3)若热水器内部两个加热管的电阻阻值相同,则每个加热管的电阻是多少?
11.某电开水器的结构如图甲所示(剖面图),简化的内部电路如图乙所示,进水管管口的阀门由轻质浮子
1和与它们相连的两根轻质硬杆控制,只有进水管中的水压在正常范围内,冷水箱和煮水箱中的水位就比
出水管管口低,冷水不会从出水管流出。
当冷水箱中的水位达到一定高的时,浮子2浮起,会触动单刀三
掷开关$,煮水电热管R1通电发热,冷水被煮沸,水面升高,开水就从出水管进入贮水箱,当贮水箱中
浮子弓
L.
保温
电热爸
邀水管
A
冷水箱
220V
乙
水位达到一定高度时,浮子3浮起,又会触动单刀三掷开关Si,煮水暂停,一旦贮水箱中水温下降使温控开关S2闭合,保温电热管R2就会通电发热,开水处于保温状态。
(1)已知煮水电热管Ri的阻值为12.1Q,保温电热管R2的阻值为48.4Q,求电开水器的最大发热功率。
(2)图甲中,当浮子1上升到最高处后,它的最上端恰好和出水管管口相平,阀门就会将进水管管口关
闭,此时AC杆沿竖直方向。
已知浮子1的体积V=2.5X10-4m3,进水管管口和阀门的横截面积S均为1X10-4m2
(不计阀门的质量、管壁的厚度及两者之间的摩擦);BO:
BA=20:
1(O为轻质浮子1的球心、A为两轻
质硬杆的相交处,B为轻质硬杆.BO的转轴),水箱内水面上方的气压Po=1X105Pa。
为了不让冷水直接进
入贮水箱,进水管管口阀门的上表面受到的压强不能超过多少Pa?
12.如图甲是某工厂生产流水线产品输送计数装置示意图(俯视图),立方体产品在水平传送带上与传送带
共同以v=1m/s的速度匀速前进,产品的质量m=0.8kg。
计数器由电流表和电路计数元件组成(电流表和
计数元件的电阻不计),通过电路中电流的变化计数产品,a为激光源,Ri为光敏电阻,R2为保护电阻。
当激光射向Ri时,Ri阻值变小,每当产品运动通过a与Ri之间时,射向Ri的光线会被产品挡住,Ri阻值
变大。
闭合开关,电路中计数器中电流的示数I随时间t的变化图象如图乙所示。
(g取iON/kg)
(1)不计空气阻力,求传送带匀速运送产品过程中对每一个产品的作用力大小和方向。
(2)求每个产品的边长Li和产品的间隔L2。
每个产品对传送带的压强大小。
(3)已知电源电压U=3V,R=ikQ,求传送带运输产品过程中imin内光敏电阻Ri消耗的电能。
13.
上部
如图所示的装置很有创意--它将比较耗水的洗衣机和同样耗水但不太讲究水质的马桶连在一起:
是洗衣机(有关技术参数见铭牌),下部是马桶,中间设有储水箱•洗衣机还设有加热功能,(铭牌上水的
x式旣衣机
电压八’
220
抚衣功宰/w
200
脱水功率/誓
330
最大洗涤容■八H
5
加坍功事/孫
加热功率已模糊),洗涤前先将水加热到适宜温度,可以提高洗涤效果.
(1)请问这种设计的优点:
•(请至少说出一个观点)
(2)求洗衣机脱水时的正常工作电流.
(3)某次洗衣时,首次进水量为20kg,加热时电能的80%转化为水的内能,正常加热14min水的温度升
高10C就达到设定要求,由于洗衣机铭牌上的加热功率模糊,求:
①水吸收的热量,②洗衣机的加热功率
3
[c水=4.2M0J/(kg?
C)].
14.遵义市余庆县境内的构皮滩电站是乌江干流上最大的水电站,电站大坝高为232.5m,坝内水深最大可
达150m,装机容量达300万千瓦,多年年平均发电量为96.67亿千瓦时(9.667XI09kW?
h),修建水电站,用水力发电代替火力发电,可以节约大量的煤炭资源.
(1)该水电站坝内水产生的压强为多少?
(p水=1.0X03kg/m3,g取10N/kg)
(2)
30天计),则丰水期可发电
该水电站在丰水期可实现满装机容量连接发电,若丰水期为一个月(按
多少kW?
h?
(3)若火力发电站的发电效率为36%(发电能量与所消耗燃料完全燃烧放出的热量之比),煤炭的热值取
3.3X07J/kg,以构皮滩电站的多年年均发电量计,若改用火力发电,每年需消耗多少煤炭?
(结果保留两
位有效数字,1kW?
h=3.6X106J)
15.
6m2的货
所用时间
效率是30%,水平叉臂面积为1m的电动叉车(如图甲),托着重量为6000N,底面积为
物(如图乙),5s内从A点匀速水平移动到B点,再从B点匀速竖直提升10s到达C点
It
jj-lmij-JOs
JA
乙
及各点间距离如丙图所示,求:
16.有一种环保汽车,以蓄电池为驱动能源•此环保汽车运动时,蓄电池为车上的电动机供电,电动机为汽
车提供动力•某辆这种类型的环保汽车,总质量为3X103kg,汽车轮胎与地面的总接触面积为0.1m2.当它在永平路面上匀速行驶时,电动机工作电流为50A,工作电压为300V,汽车所受阻力为车重的0.04倍.(g取10N/kg)
(1)汽车对路面的压强多大?
(2)若该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机电功率的比值为4:
5,则该车匀速前进的速度多大?
(3)如果改用太阳能电池给车上的电动机供电,其它条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积•结
合计算结果对该设想中的太阳能汽车写出一条改进建议,已知太阳辐射的总功率为4X1026w,太阳到地球
的距离为1.51011m,半径为r的球其表面积为4n2.太阳光传播到地面的过程中,设有29.35%的能量损耗•该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%.
(1)白天此灯把光能最终转化为能储存在电池中。
(3)该灯正常工作时的电流是多少安培?
(4)若每盏灯的质量为0.2千克,漂浮时浸在水中的体积是多少米1234?
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 力学 热学 电学 综合 计算 压轴