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【南方新中考】(梅州)2022中考物理 第二部分 专项突破 专题四 计算题检测复习

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专题四 计算题第1课时 力学计算题1.(2022年南昌)小生同学用100N的推力推动重500N的木箱,使木箱沿推力方向做匀速直线运动,10s内前进了6m.求:小生同学对木箱做的功和功率.2.(2022年济宁)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414中的山地自行车为比赛用车,其相关数据见表(g=10N/kg):车架材料碳纤维车架材料体积/cm32500车架质量/kg4.5整车质量/kg10单轮接触面积/cm24(1)求碳纤维车架的密度.(2)估计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.图4143.(2022年滨州)端午节赛龙舟是我国传统项目之一.如图415所示是一次龙舟赛,某队龙舟和运动员总质量为2.5×103kg,该队以1min40s的成绩夺得500m比赛冠军.已知该龙舟在运动过程中受到的阻力是龙舟和运动员的总重力的0.12倍.(g=10N/kg)(1)该队的龙舟比赛在500m比赛过程中的平均速度是多少m/s?(2)如果把在比赛过程中该队龙舟的运动看作匀速直线运动,求运动员在比赛过程中划船时的功率是多少kW?图41519\n4.(2022年德州)如图416所示是蓝鳍金枪鱼21型自主式水下航行器的示意图,它是一种专业水下搜寻设备,在搜寻马航失联客机MH370的过程中发挥了较大的作用,航行器质量约为750kg,体积约为1m3,可潜入水下4500m深处,在配置声呐系统后能以较高的分辨率搜寻水下物体.(海水密度ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)航行器下潜至水下3000m深处时,所受海水的压强和浮力.(2)航行器停留在水下3000m深处作业时,若遇故障发动机关闭,试分析判断航行器的浮沉情况.(3)航行器完成水下3000m作业后返航,在它上浮2000m的过程中,海水浮力对航行器所做的功是多少?图4165.(2022年广元)如图417所示,一个圆柱形容器的底面积是10dm2,装入一定量的水.现将一个方木块放入容器中,木块漂浮在水面上,水未溢出,木块浸入水中的体积是6dm3,这时水的深度为8dm.(g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3)求:(1)木块受到的浮力是多大?(2)放入木块后,容器底部受到水的压力是多大?图4176.(2022年舟山)交通已经成为许多城市发展最棘手的问题之一.如图418所示的“空中列车”作为新型交通工具,能充分利用空中资源,有效减缓地面交通的拥堵.(1)一列总质量为14吨的“空中列车”,用8个轮子悬挂在水平轨道上,每个轮子的受力面积为125cm2,则列车对轨道的压强为多少?(g取10N/kg)(2)“空中列车”以电为动力,匀速行驶时,每公里耗电约为0.5kW·h.假设70%的电能用于克服阻力做功,则列车受到的阻力约为多少?图41819\n7.(2022年南充)如图419所示,某工人重600N,站在水平面上,用100N的拉力向下匀速拉动绳子,提起一浸没在水中体积为1.2×10-2m3,重360N的物体.(物体始终浸没在水中,且忽略水对物体的阻力,ρ水=1×103kg/m3,g=10N/kg)求:(1)已知工人双脚与地面的总接触面积是3×10-2m2,工人没有拉动绳子时对地面的压强.(2)物体浸没在水中时受到的浮力.(3)提起物体时滑轮组的机械效率.图4198.(2022年孝感)如图4110甲所示,滑轮组在竖直向上的拉力F作用下,将重为105N的物体匀速提起,在5s时间内绳子自由端移动的距离为s=3m.图乙是滑轮组工作时的拉力F与绳自由端移动距离s的关系图.甲   乙图4110(1)计算物体上升的速度.(2)图乙中阴影部分的面积表示的物理量是______,并列式计算出该物理量.(3)计算滑轮组提升该重物时的机械效率.9.(2022年泰安)一辆质量是3.5×103kg的汽车不慎陷入泥泞地面,汽车司机组织人们用如图4111所示的滑轮组将汽车拖出.已知整个过程中,水平拉力F是1×103N,汽车沿水平方向匀速移动了2m,滑轮组的机械效率为90%.求:(1)拉力F做的总功.(2)有用功为多大?19\n(3)汽车受到的阻力大小.图411110.(2022年德阳)如图4112所示,质量为70kg,边长为20cm的正方体物块A置于水平地面上,通过绳系于轻质杠杆BOC的B端,杠杆可绕O点转动,且BC=3BO.在C端用F=150N的力竖直向下拉杠杆,使杠杆在水平位置平衡,且绳被拉直(绳重不计,g取10N/kg).求:(1)物体A的重力G.(2)绳对杠杆B端的拉力F拉.(3)此时物体A对地面的压强p.图4112第2课时 电学计算题1.(2022年昆明)如图424所示,电源电压为6V恒定不变,灯泡上标有“6V 4W”的字样,当S2闭合,S1、S3断开时,灯泡的实际功率为0.25W.求:(1)电阻R两端的电压.(2)电阻R的阻值.(3)当S1、S3闭合时,S2断开,通电2min,电流通过电阻R做的功.图42419\n2.(2022年江西)如图425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,推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.甲  乙丙图425求:(1)电源电压.(2)电流表的示数.(3)此时滑动变阻器接入电路的阻值.3.(2022年滨州)小滨对家中的豆浆机非常感兴趣,于是,他收集了如下信息:如图426甲是豆浆机的工作原理图,其中电动机是用来带动刀头将原料进行粉碎打浆的,额定功率P1=200W;R是加热电阻,额定功率P2=1100W.图乙是此豆浆机做一次豆浆时的工作信息,请你根据信息解答以下问题:(1)豆浆机正常工作,打浆时的工作电流.(2)豆浆机加热电阻的阻值.(3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总共消耗的电能.(4)一次妈妈做豆浆时,小滨对豆浆机的实际加热电功率产生了怀疑,他用所学知识和妈妈进行了如下实验:关掉家里的所有用电器,只让豆浆机单独工作,豆浆机在加热过程,他观察到家中的电子式电能表“220V,10A(40A),1800imp/kW·h”耗电指示灯1min闪烁了30imp(imp表示闪烁次数).请你帮助小滨计算豆浆机的实际加热电功率,并分析产生这种情况的可能原因.19\n甲  乙图4264.如图427所示的电路,电源电压保持不变.在甲图中,闭合开关S,电压表的示数为4V,电流表的示数为0.4A;乙图中,闭合开关S,电压表的示数为6V.求:(1)R1、R2的阻值.(2)乙图中电流表的示数.甲  乙图4275.(2022年呼和浩特)小勇同学家里某段时间内共有两件用电器在工作,一盏“220V 40W”的灯(灯泡电阻不变),一台“DYIA(R3)”型的空调机.空调机正常工作时的电压为220V,总功率为880W,内部线圈电阻为3.5Ω.求:(1)这两件用电器的连接方式是________(填“串联”或“并联”),空调机应________(填“接地”或“不接地”).(2)正常工作时,两件用电器的总功率.(3)如果灯泡的工作电压是110V,它的实际电功率为________W.(4)该空调机正常工作1.5h,线圈电阻产生的热量.19\n6.(2022年德阳)在图428甲所示的电路中,已知电源为电压可调的直流学生电源,R0是定值电阻,灯泡L1的额定电压为8V,图乙是灯泡L2的UI图象.甲  乙图428(1)当开关S接a时,电压表示数为1.0V,电流表示数为0.25A,求R0的阻值.(2)当开关S接a时,调节电源电压,使灯泡L正常发光,此时R0消耗的功率为1W,求灯泡L1的额定功率.(3)开关S接b时,通过调节电源电压使灯泡L1正常发光,1min该电路消耗电能是多少?7.(2022年绵阳)目前研制的超导限流器,在电流小于某值时,其电阻为零;电流大于某值时,其电阻为一定值.将超导限流器接入电路中,当电流突然变大到大于某一值时,超导限流器瞬间具有一定阻值,保护整个电路.如图429甲是某种超导限流器的电阻随电流变化的关系,如图乙,将该超导限流器和用电器M串联后接在电压为5×104V的高压电源上.求:(1)当电路中的电流为30A时,用电器M消耗的电功率是多大?(2)当用电器M短路后,该超导限流器能够保护这个电路,R0不能大于某一值,这个值是多大?19\n  图4298.(2022年孝感)在图4210甲所示的电路中,电源电压为6V且保持不变,电阻R1的阻值为30Ω.同时闭合开关S和S1,电流表的示数如图乙所示.求:甲  乙图4210(1)通过电阻R1的电流.(2)电阻R2的阻值.(3)在10s内,电流通过电阻R1产生的热量.(4)电阻R1与电阻R2工作时的电功率P1和P2之比.9.(2022年大庆)如图4211甲所示,是某兴趣小组在“伏安法测电阻”实验中分别作出R1、R2的UI图象.小明利用R1、R2两个电阻设计了如图乙所示的实验电路,此时,电流表示数为0.6A,则:(1)R1的阻值大小?(2)在图乙的实验中R2的阻值为多少?(3)此电路1分钟内R1、R2消耗的电能之和是多少?(4)如果小红将R1、R2串联,接入6V的电源两端,则通过R2的电流是多大?19\n 图421110.(2022年柳州)学习了电学知识之后,小亮研究家中具有保温功能的电饭锅,画出电饭锅的电路原理图如图4212所示,电饭锅的铭牌上部分内容如下表.额定电压220V加热功率1100W保温功率44W最大容积3L(1)R1、R2中哪个是加热电阻?要使电饭锅加热,开关S闭合还是断开?(2)电饭锅正常加热时,电路的电流是多大?(3)电路中电阻R1、R2的阻值各是多大?保温时,R1、R2产生的电热之比是多少?图421211.(2022年杭州)图4213甲是一个电子拉力计原理图.硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起(P与R1间的摩擦不计).电压表量程为0~3V,ab是一根长为6cm的均匀电阻丝,阻值R1=30Ω,电源电压U=6V.(1)要保证电压表能正常工作,电路中R0至少应为________.(2)当拉环不受拉力时,滑片P处于a端,闭合开关后电压表的读数为________V.(3)已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F间的关系如图乙所示,若R0=45Ω,通过计算说明,开关S闭合后,当电压表指针指在0.8V处,作用在拉环上水平向右的拉力为多大?此拉力器的量程为多少?19\n甲  乙图4213第3课时 热学和电力综合计算题1.(2022年天津)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.(2022年泰安)电动汽车以蓄电池为驱动能源,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.某辆电动汽车的总质量(含驾驶员)为2.5×103kg,汽车车身长3.5m.当它在水平路面以某一速度v匀速行驶时,电动机工作电流为50A,工作电压为400V,电动机电功率换为汽车前进的机械功率的效率为75%,汽车所受阻力为汽车重力的0.03倍(g取10N/kg).(1)求电动汽车匀速前进的速度v多大?(2)若汽车以10m/s的速度通过9.5m长的桥梁,求汽车通过桥梁的时间.19\n3.(2022年泰州)三峡水电站有“照亮半个中国”的美誉,它的年平均发电量约为8.5×1010kW·h,相当于一座年消耗5×1010kg标准煤的火力发电站的发电量.(1)标准煤的热值为2.9×107J/kg,完全燃烧5×1010kg标准煤能放出多少热量?(2)以三峡水力发电代替同等的火力发电,每年会少排CO2气体1.2×1011kg,这些气体的体积是多少m3(通常情况下CO2气体的密度为2kg/m3)?(3)根据本题中的数据,计算火力发电的效率.4.(2022年泰安)利用轮船上的电动机和缆绳从水库底竖直打捞出一长方体物体,图433中的Pt图象表示了电动机输出的机械功率P与物体上升时间t的关系.已知0~80s时间内,物体始终以v=0.1m/s的速度匀速上升,当t1=80s时,物体底部恰好平稳地放在轮船的水平甲板上.已知电动机的电压是200V,物体上升过程中的摩擦阻力不计,g取10N/kg,ρ水=1.0×103kg/m3.求:(1)湖水的深度h1,甲板离水面距离h2.(2)物体的质量m,长度l,体积V.(3)若电动机电能转换为机械能的效率为80%,求在0~50s内,电动机线圈中电流的大小.图43319\n5.(2022年威海)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-1)100200300400500阻力f/N0.3×1041.2×1042.7×1044.8×1047.5×104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?(3)若在飞机油箱中加满燃油,并且以500m/s的速度巡航时,飞机的最大航程约是多少千米?6.(2022年山西)市场上有一种电热饮水机,如图435是饮水机的简化电路图,S是温控开关,R1是调节电阻,其阻值为176Ω,R2是供加热的电阻丝,饮水机的铭牌参数如图434所示.求:图434   图435(1)若饮水机正常工作的加热效率为90%,现将质量为1.5kg,初温为20℃的水在一标准大气压下烧开需要吸收的热量是多少?需加热多长时间?已知c水=4.2×103J/(kg·℃).(时间计算结果保留整数)(2)当饮水机处于保温状态时,它的保温功率是多少?19\n专题四 计算题第1课时 力学计算题【提升·专项训练】1.解:小生同学对木箱做的功W=Fs=100N×6m=600J,功率P===60W.2.解:(1)碳纤维车架的密度ρ===1.8×103kg/m3.(2)地面所受的压力F=G=mg=(10kg+70kg)×10N/kg=800N地面受到的压强为p===1×106Pa.(3)运动员与车的总重力G=mg=800N骑自行车克服阻力所做的功W=Fs=0.02G×6×103m=0.02×800N×6×103m=9.6×104J功率为P===160W.3.解:(1)该队龙舟在500m比赛中的平均速度v===5m/s.(2)船受到的阻力f=0.12G=0.12mg=0.12×2.5×103kg×10N/kg=3000N由于船做匀速直线运动,运动员划船的动力为F=f=3000N运动员比赛过程中做的功W=Fs=3000N×500m=1.5×106J比赛过程中运动员划船的功率为P===1.5×104W=15kW.4.解:(1)所受海水的压强是p=ρ海水gh=1.03×103kg/m3×10N/kg×3000m=3.09×107Pa所受海水的浮力是F浮=ρ水gV排=1.03×103kg/m3×10N/kg×1m3=1.03×104N.(2)由题可知,航行器发动机关闭后,在海水中只受浮力和重力,由重力公式得G=mg=750kg×10N/kg=7500N,因为F浮>G,所以航行器在海水中将上浮.(3)由题可知,航行器在海水中上升距离s=h=2000m,浮力所做的功W=F浮s=1.03×104N×2000m=2.06×107J.5.解:(1)V排=V=6dm3=6×10-3m3,F浮=ρ水gV排=1000kg/m3×10N/kg×6×10-3m3=60N.(2)h=8dm=0.8m,则水对容器底的压强p=ρgh=1000kg/m3×10N/kg×0.8m=8×103Pa容器底部受到水的压力:F=pS=8×103Pa×10×10-2m2=800N.6.解:(1)m=14t=14000kg,S=8×125cm2=0.1m2,列车对铁轨的压力F=G=mg=14000kg×10N/kg=1.4×105N,列车对铁轨的压强p===1.4×106Pa.19\n(2)列车克服阻力做的功W=0.5×3.6×106J×70%=1.26×106J列车受到的阻力f=F牵===1260N.7.解:(1)工人对地面的压力F压=G=600N,S=3×10-2m2,则对地面的压强p===2×104Pa.(2)物体浸没在水中时排开水的体积V排=V=1.2×10-2m3,物体浸没在水中时受到的浮力F浮=ρ水V排g=1×103kg/m3×1.2×10-2m3×10N/kg=120N.(3)提起物体时,滑轮组受到的拉力F拉=G物-F浮=360N-120N=240N提起物体时滑轮组的机械效率为η======80%.8.解:(1)滑轮组由三段绳子承担总重,s=3h,h=s=×3m=1m,则物体上升的速度v===0.2m/s.(2)纵坐标表示拉力的大小为50N,大小不变,横坐标表示距离,大小为3m,所以阴影部分表示拉力所做的功W=Fs=50N×3m=150J.(3)滑轮组的机械效率η====70%.9.解:(1)拉力移动的距离s=nh=3×2m=6m拉力做的功W总=Fs=1×103N×6m=6×103J.(2)由η=,得拉力做的有用功W有=W总η=6×103J×90%=5.4×103J.(3)因为W=Fs所以滑轮组对汽车的拉力F′===2.7×103N因为汽车做的是匀速运动,所以汽车受的拉力和阻力是一对平衡力,大小相等,则汽车受到的阻力f=F′=2.7×103N.10.解:(1)物体A的重力G=mg=70kg×10N/kg=700N.(2)由杠杆平衡条件有F拉×BO=F×OC,则F拉===300N.(3)对静止的物体A受力分析可知,物体受到竖直向上的拉力和支持力、竖直向下的重力作用,由(2)知,物体A受到的拉力F拉′=F拉=300N由力的平衡条件可得,物体A受到的支持力F支持=G-F拉′=700N-300N=400N因物体A对地面的压力和地面对物体A的支持力是一对相互作用力,所以物体A对地面的压力F压=F支持=400N受力面积S=20cm×20cm=400cm2=0.04m2A对地面的压强p===104Pa.第2课时 电学计算题【提升·专项训练】19\n1.解:(1)当S2闭合,S1、S3断开时,灯泡与电阻串联,根据P=得灯泡电阻RL===9Ω则灯泡两端的实际电压UL实===1.5V根据串联电路电压特点可知电阻R两端的电压U′=U-UL实=6V-1.5V=4.5V.(2)电路中电流I′===A,根据欧姆定律得电阻R===27Ω.(3)当S1、S3闭合时,S2断开,灯泡与电阻并联,电流通过R做的功W=t=×2×60s=160J.2.解:由图甲所示电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流.(1)由图乙所示可知,电压表没有调零,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,初始值为0.2V,由图丙所示电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V,则滑动变阻器两端电压UR=2V-0.2V=1.8V,灯泡正常发光时其两端电压等于其额定电压2.5V,则电源电压U=UR+UL额=1.8V+2.5V=4.3V.(2)电流表示数等于通过灯泡的电流,灯泡正常发光,电流I===0.3A.(3)由欧姆定律I=可知,滑动变阻器接入电路的阻值R===6Ω.3.解:(1)由P=UI,得豆浆机正常工作,打浆时的工作电流I==≈0.91A.(2)由P=,得加热电阻的阻值R===44Ω.(3)豆浆机正常工作做一次豆浆,总打浆的时间t1=2min=120s,总加热的时间t2=11min=660s,由P=,得总共消耗的电能W总=W1+W2=P1t1+P2t2=200W×120s+1100W×660s=7.5×105J.(4)豆浆机在1min内消耗的电能W实=kW·h=60000J豆浆机的实际加热功率P实===1000W.实际功率小于额定功率的原因可能是实际电压小于额定电压.4.解:(1)在图甲中,两电阻串联,电流相等,根据欧姆定律I=可得R1===10ΩR2====5Ω.(2)在乙图中,两电阻并联,电压相等,通过两电阻的电流19\nI1===0.6A,I2===1.2A,所以电流表的示数为I=I1+I2=0.6A+1.2A=1.8A.5.解:(1)并联 接地 解析:家用电器并联接入电路,工作时互不影响;空调机外壳接地,防止金属外壳带电,发生触电事故.(2)总功率P总=PL+P机=40W+880W=920W.(3)10W 解析:由P=UI,I=得,R=,假如灯泡电阻不变,则=,代入数据得=,解得P实=10W.(4)解:由P=UI得空调机正常工作的电流I===4A产生的热量Q=I2Rt=(4A)2×3.5Ω×1.5×3600s=302400J.6.解:(1)当开关S接a时,R0与L1串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,由I=可得R0的阻值R0===4Ω.(2)当开关S接a时,由P=I2R可得,此时电路中的电流I===0.5A因灯泡正常发光时的电压UL1=8V所以,灯泡L1的额定功率PL1=UL1I=8V×0.5A=4W.(3)开关S接b时,两灯泡串联,由L1正常发光可知,电路中的电流为0.5A,由乙图知L2两端的电压为4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和所以,电路1min时间消耗的电能W=UIt=(8V+4V)×0.5A×60s=360J.7.解:(1)由图甲可知,电路电流I1=30A时,超导限流器的电阻为零,用电器两端电压等于电源电压,即U1=U=5×104V,则用电器M消耗的电功率为P=UI1=5×104V×30A=1.5×106W.(2)当M短路时,超导限流器两端电压等于电源电压,U2=U=5×104V,为保护电路,就是不能让该电路处于短路状态,超导限流器的电阻阻值不能为零,即要让这个电路中的电流最小为I2=50A,R0不能大于对应的阻值,即R0=,得R0===1×103Ω.8.解:同时闭合开关S和S1时,两电阻并联,电流表测干路电流.(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以通过电阻R1的电流19\nI1===0.2A.(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I>I1=0.2A,所以图中电流表的量程为0~3A,分度值为0.1A,干路电流I=0.8A,通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.8A-0.2A=0.6A,则R2的阻值R2===10Ω.(3)在10s内,电流通过电阻R1产生的热量Q1=IR1t=(0.2A)2×30Ω×10s=12J.(4)两电阻工作时的电功率之比:====.9.解:(1)当通过R1的电流I1=0.6A时,R1两端的电压为6VR1===10Ω.(2)当R2两端的电压为6V时,通过R2的电流I2=0.5A,R2===12Ω.(3)电路总电流I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A,此电路1min内R1、R2消耗的电能之和W=UIt=6V×1.1A×60s=396J.(4)读图可知I=0.4A时,U1+U2=6V,所以通过R2的电流为0.4A.10.解:(1)电源电压是220V不变,根据电功率的导出式P=知,当开关S处于闭合时,R2就短接,只有R1工作,当S断开,两电阻串联,总电阻为R1+R2,由于S闭合时比断开时电路中总电阻小,故电功率大,煮饭时需要功率大,需要S闭合,所以R1是加热电阻.(2)加热状态下通过R1的电流I热===5A.(3)电阻R1的阻值R1===44Ω又保温状态下电路的总电阻R串===1100Ω电阻R2的阻值为R2=R串-R1=1100Ω-44Ω=1056Ω保温时,R1、R2产生的电热之比====.11.(1)30Ω (2)0(3)解:I===0.08ARaP===10Ω=,Lap=2cm根据图象得F=200N19\n当Lap=6cm时,滑动变阻器的电压最大为2.4V,拉力器的量程为0~600N.第3课时 热学和电力综合计算题【提升·专项训练】1.解:(1)水吸收的热量为Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×30kg×(50℃-20℃)=3.78×106J.(2)消耗的电能W=Pt=2000W×35×60s=4.2×106J,此过程电热淋浴器的热效率η===90%.2.解:(1)车所受阻力F阻=0.03G=0.03mg=0.03×2.5×103kg×10N/kg=750N因为汽车做匀速直线运动,所以F=F阻=750N由题意得P机械=P电η又P机械===Fv,P电=UI,则Fv=UIη所以电动汽车匀速前进的速度v===20m/s.(2)汽车过桥所经过的路程s=s车+s桥=3.5m+9.5m=13m,则汽车通过桥梁的时间t===1.3s.3.解:(1)Q=qm=2.9×107J/kg×5×1010kg=1.45×1018J.(2)由ρ=可得,V===6×1010m3(3)已知E=8.5×1010kW·h=8.5×1010×1000×3600J=3.06×1017J,Q=1.45×1018J,η===21.1%.4.解:(1)物体从湖底至完全露出水面的时间t1=60sh1=vt1=0.1m/s×60s=6m,h2=vt2=0.1m/s×20s=2m.(2)由P===Fv可得F1===1×104NF2===2×104N又因为F1=mg-ρ水Vg,F2=mg,则m===2×103kg物体的长l=vt3=0.1m/s×10s=1mV===1m3.(3)由W电×80%=W机械得P电×80%=P1,所以I====6.25A.5.解:(1)燃油完全燃烧放出的热量为Q=mq=1×104kg×5×107J/kg=5×1011J.(2)由表中数据可知,飞机以400m/s的速度巡航时,所受阻力为4.8×104N,19\n则飞机发动机的输出功率P===Fv=4.8×104N×400m/s=1.92×107W=1.92×104kW.(3)由(1)可知Q=5×1011J,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%,则有用功W=40%×Q=40%×5×1011J=2×1011J根据表格查出500m/s时的阻力为7.5×104N,则由W=fs=Fs,可得s==≈2.7×106m=2.7×103km.6.解:(1)水吸收的热量为Q=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg·℃)×1.5kg×(100℃-20℃)=5.04×105J因为Q吸=ηW,W=Pt,所以电热水壶把水烧开所用时间为t===≈509s.(2)加热电阻R2===44Ω,当打开S时,R1、R2串联,电路处于保温状态,保温时电路中电流I保===1A因为R1为调节电阻,电路保温时的功率由R2提供,则P′=IR2=(1A)2×44Ω=44W.19

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