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精心整理初中物理计算题
热效率计算
1.小华家额定功率为2000W的电热淋浴器,装满30kg水后连续正常加热35min.水的温度由20℃升高到50℃。
已知c水=4.2×103J/(kg•℃),求:
(1)加热过程中水吸收的热量;
(2)此过程电热淋浴器的热效率.
2.太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。
某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃.求:
(1)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容C=4.2×103J/(kg.℃)]
(2)热水器5小时内接收到的太阳能E;
(3)热水器的效率η;
(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?
(煤气的热值q=4.2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
3.某团队在海拔3000多米高山上野营时,使用铁锅烧水,他们发现把体积为2L的水从10℃加热到85℃时,共消耗了5kg的干木柴,已知水的比热容为4.2×103J/(kg.℃),干木柴的热值为1.2×107J/kg)。
求:
(1)干木柴完全燃烧放出的热量。
?
(2)水吸收的热量。
(3)铁锅烧水的的效率。
(4)他们也发现在高山上用铁锅煮马铃薯时,尽管锅里的水哗哗地沸腾了很长时间。
马铃薯还是煮不软,为什么?
力学计算题
1.山东省第23届运动会山地自行车比赛项目将在济宁市万紫千红度假村举行,运动员李伟参加了小组选拔赛。
图中的山地自行车为比赛用车,其相关数据见下表:
(1)求碳纤维车价的密度;
(2)估算比赛中的山地自行车对地面的压强;
(3)李伟在某路段匀速骑行6km,耗时10min,若该路段阻力为总重力的0.02倍,求他的骑行功率。
2.我国首辆“玉兔号”月球车登月前在水平地面上进行了测试,月球车匀速直线行驶180m用时60min,若车的质量为140kg,受到地面的摩擦阻力为500N,网状轮子与地面接触的总面积为0.02m2。
求:
(1)月球车受到的重力;
(2)月球车对水平地面的压强;
(3)月球车在测试过程中的功率。
3.2012年4月,中俄两国海军参加“海上联合--2012”军事演习,此次我国有2艘新型常规潜艇参加军演,都是由我国自主研制的第二代常规潜艇.其中某潜艇的总体积为1.5×103m3,演习中当它位于还没以下100m深处时,(海水的密度为1.03×103kg/m3,取g=10N/kg).求:
(1)此潜艇受到的浮力大小是多少?
(2)此潜艇受到海水的压强是多大?
(3)在潜艇正前方500m处有一“敌舰”正以20km/h的速度逃窜,潜艇要在5分钟之内追上敌舰,速度至少多大?
4.我国自主研制的新型气垫两栖登陆艇。
它的质量约为1.0×103kg,底面积约为500m2。
问:
(1)登陆艇受到的重力是多少?
它漂浮在海面上时,受到的浮力是多少?
(2)登陆艇静止在水平海滩上时,对海滩的压强是多少?
(3)若登陆艇用3.0×103N的推进力,以20m/s的航速行驶10min,则登陆艇的功率是多少?
5.如图甲所示,一个边长为1m的正方体静止在湖底,上表面离水面深度为h.现用一根粗细和重力不计的绳子,将该物体从水底竖直向上拉,直至完全拉出水面,在整个拉动过程中物体始终保持匀速运动,拉力的大小随时间变化的关系如图乙所示.(g=10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:
(1)物体在露出水面前受到水的浮力是多少N?
(2)物体在露出水面前受到绳子的拉力是多少N?
(3)物体的密度是多少kg/m3?
(4)物体在水底时,上表面受到水的压强是多少Pa?
6.小明做俯卧撑时(如图所示),可将其视为一个杠杆,重心在O点。
他将身体撑起
时,地面对两脚尖的支持力为250N,两脚尖与地面的接触面积为60cm2,双手与地面的接触面积为300cm2。
求:
⑴画出以B为支点时重力的力臂L。
⑵如果小明的两脚尖对地面的压强与双手对地面的压强之比为5∶2,地面对双手的支持力为多少?
⑶小明在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离都为0.36m,则他1min内克服重力所做的功为多少?
7.如图,一卡车车厢距地面1.5m高,小明把一块长3m的钢板AB搭在车厢底板上构成一个斜面。
他通过这个斜面用500N的力把一个大木箱由B处推倒A处,已知木箱重800N。
推木箱用的时间时50s,在这一过程中,求:
(2)小明推木箱做了多少功?
(3)小明推木箱做功的功率?
(4)这个过程中,斜面的机械效率是多少?
(结果保留一位小数)
8.将重600N的装修材料放在水平地面上,装修材料与地面的接触面积是0.3m2。
工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高了6m,滑轮组的机械效率是80%。
试求:
(1)装修材料放在水平地面上时,对地面的压强是多大?
(2)提升装修材料做的有用功是多少?
(3)工人对绳子自由端的拉力是多大?
电学计算题
1.如图所示,电源电压恒为8V,开关S闭合后,
(1)当变阻器R2的阻值为60Ω时,电压表的示数为6V,则电流表的示数为多少?
定值电阻R1的阻值为多少?
(2)当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数为多少?
R2消耗的功率为多大?
2.如图所示,甲图中小灯泡上标有“2.5V、0.75W”的字样,电压表如图乙所示,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电压表的示数如图丙所示。
求:
(1)电源电压;
(2)电流表的示数;(3)此时滑动变阻器接人电路的阻值。
3.在科技创新活动中,小黎同学设计如图18所示的电路来检测某传感器R1(该传感器可看作定值电阻)。
电源电压恒定不变,滑动变阻器R0上标有“20Ω 1A”字样,传感器R1上标有“0.9W"字样,定值电阻R2=20Ω。
若只闭合S、S1,调节滑片P,当传感器R1正常工作时,电压表示数为3V。
若只闭合开关S、S2
,调节滑片P至中点时,电压表示数为2V。
求:
(1)
传感器R1的电阻是多少Ω?
(2)电源电压是多少V?
(3)闭合所有开关,调节滑片P至最右端,10min内整个电路消耗的电能为多少J?
4.如图所示的电路中,电源电压恒为12V,电阻R1的阻值为10W,电阻R2的阻值为30W,电流表A的量程取0~0.6A。
闭合开关S。
(1)求通过电路的电流I。
(2)求电阻R1消耗的功率P1。
(3)现用标有“20W、1A”字样的滑动变阻器R3替换电阻R2,为使电路中各元件安全,求变阻器R3连入电路的阻值范围.
5.下表为某电烤箱铭牌的部分参数(其中高温档的额定功率模糊不清),其简化电路如图所示,R1、R2均为电热丝(电阻不随温度变化),求:
该电烤箱
(1)在低温档正常工作时的电流;
(2)中温档正常工作5min消耗的电能;
(3)在高温档正常工作时的额定功率(计算结果保留一位小数)
6.亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路。
其电路原理图如图(a)所示。
其中,电源两端电压U=4V(恒定不变)。
V是电压表。
量程为0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示.闭合开关S后.求:
(1)当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
(2)当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
7.新型电饭锅采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图甲所示。
R1和R2均为电热丝,S1是自动控制开关。
煮饭时,把电饭锅接入220V电路中,在电饭锅工作的30min内,电路中总电流随时间变化的图像如图乙所示。
求:
(1)S和S1都闭合时电饭锅的电功率;
(2)电热丝R2的阻值;
(3)这30min内电饭锅产生的热量
8.一辆总重为1.6×104N的汽车在高速公路上匀速行驶了20km。
已知汽车行驶过程所受平均阻力为1.4×103N,车轮与地面接触的总面积为0.08m2,求:
(1)该汽车静止在水平地面上时对地面的压强;
(2)汽车发动机的牵引力在这段路程内所做的功;
(3)若在这段路程内,汽车发动机排出的废气带走的热量为4.2×107J。
这些热量可使多少m3的水温度升高50℃.水的比热容C水=4.2×103J/(kg•℃)。
9.我国自主研制的某型新一代战斗机,它具备超音速巡航、电磁隐身、超机动性、超视距攻击等优异性能,该飞机最大起飞质量为37t,最大飞行高度达20000m,最大航行速度达2.5倍声速(合3060km/h),最大载油量为10t,飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见下表:
速度v/(m/s)
100
200
300
400
500
阻力f/N
0.3×104
1.2×104
2.7×104
4.8×104
7.5×104
已知飞机发动机燃油完全燃烧的能量转化为机械能的效率是40%,飞机使用的航空燃油的热值为5×107J/kg.求:
(1)飞机发动机完全燃烧10t燃油获得的能量是多少焦?
(2)当飞机以400m/s的速度巡航时,飞机发动机的输出功率是多少千瓦?
10.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%,车轮与地面接触的总面积为40cm2。
小明骑电动自行车在水平公路上以6m/s的速度匀速直线行驶了10min,牵引力为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
11.在社会主义新农村建设中,人们利用电动抽水机抽水,抽水机的铭牌如下表所示,一次从灌溉时抽水机连续正常工作1h40min,将100m3的水抽到8m的高处,试求:
(1)此次抽水的总质量是多少?
(2)抽水机对水做的有用功是多少?
(3)电动机做的工是多少?
(4)抽水机工作时的效率是多少?
12.为反对浪费,响应“光盘行动”,小明为自助餐厅的餐桌设计了“光盘仪”。
餐盘放在载盘台上,若盘内剩余食物的质量达到或超过规定位,人一旦离开餐桌,提示器就会发出提示音,其原理图如图所示。
电源电压3V不变.提示器的电阻R0恒为50欧姆,传感器R1的阻值随载盘台所载质量变化的关系如下表所示。
开关S闭合后,问:
(1)根据表中数据,当载盘台所载质址是100g时,R1的阻值是多少?
电路中的电流是多少?
(2)在第
(1)问的基础上,通电5s,电流通过R1产生的热址是多少?
(3)当电路中的电流达到0.03A时,提示器会发出提示音,若空餐盘质址为100g,此时盘内剩余食物的质量是多少?
13.如图是家用电热壶及铭牌,假设电热壶电阻丝电阻不变,水的比热容C水=4.2×103J/(kg·℃),水的密度1.0×103kg/m3。
求:
(1)电热壶电阻丝的电阻。
(2)不考虑热损失,电热壶正常工作时,把1L水从20℃加热到100℃所需
要的时间。
(3)当电压为198V时,电热壶的实际功率。
14.无内胆饮水机--管线机的电路原理如图,电热丝R1、R0绕在出水管上,水经过出水管时被加热,通过改变“温、开水选择开关”的状态(“断开”或“闭合”),可以选择出温水或开水。
该管线机的额定电压是220V,开水加热电功率是2200W,温水加热电功率是1100W。
已知:
电热丝R1、R0电阻不随温度变化,水的比热容C=4.2×103J/(kg•℃),水的密度ρ=1×103kg/m3,取g=10N/kg。
问:
(1)“温、开水选择开关”的状态和出温水、开水的对应关系如何?
(2)饮水机正常工作,出开水时电热丝中的电流是多少?
电热丝R0的电阻是多少?
(3)现在需要100℃的开水500mL,已知水的初温是20℃,水需要吸收多少热量?
如果电能转化为水的内能的效率是
80%,饮水机正常工作时,烧开这些水需要多少时间?
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