械能的效率可达32%.
(1)每个轮胎与地面的接触面积是25cm,则太阳能汽车对地面的压强是多少? (2)正常运行时该车的功率可达多少kW?
(3)这辆汽车在某水平路面上匀速行驶时,受到的阻力为车重的0.02倍,则汽车在该水平面上匀速行驶的速度为多少米每秒?
解析:(1)4×105Pa;(2)1.92kW;(3)24m/s. 【解析】 【详解】
(1)太阳能汽车对地面的压力:F?2
2
2
G?mg =400kg×10N/kg=4000N,受力面积:S=4×25cm2=
F4000N??4?105Pa ; 2S0.01m3
2
2
100cm=0.01m,太阳能汽车对地面的压强:p?(2)由题意可得,太阳能汽车正常运行时该车的功率:P=1.2×10W/m×5m×32%=1920W=1.92kW; (3)这辆汽车在某水平路面上匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,所以该汽车受到的牵引力:F′=f=0.02G=0.02×4000N=80N,由P?匀速行驶的速度:v?WFs??Fv 可得,汽车在该水平面上ttP1920W?=24m/s. ?F80N24.养生壶是一种用于养生保健的烹饮容器,采用新型电加热材料,通电后产生热量把壶内的水加热。下图是某款养生壶及其铭牌,求: 型号 额定电压 频率 额定功率 容量 CH--M16 220V 50Hz 1000W 1.2L
(1)养生壶正常工作时的电阻;
(2)若正常工作时,养生壶加热效率为91%,将1kg水从20℃加热到85℃需要多长时间:(c水=4.2×103J/(kg?℃))
(3)用电高峰期,家中只有养生壶工作时,养生壶将1kg水从20℃加热到85℃,实际用时363s,此时养生壶两端的实际电压。(设养生壶的电阻和加热效率不变)。 解析:(1)48.4Ω(2)300s(3)200V
【解析】 【详解】 (1)由P=
可得,养生壶正常工作时的电阻是:R=
=
═48.4Ω。
(2)水吸收的热量是:
Q吸=cm△t=4.2×10J/(kg?℃)×1kg×(85℃-20℃)=2.73×10J, 由η=
知道,养生壶消耗的电能是:W=
=
=3×10J,
=300s;
5
3
5
由P=知道,养生壶工作时间是:t==
(3)在用电高峰时,养生壶仍然将1kg水从20℃加热到85℃,水吸收的热量不变,且加热效率不变,所以养生壶消耗的电能不变,仍然为3×10J, 则养生壶的实际功率是:P实=
=
=
W,
5
养生壶的电阻不变,由P=五、实验题
可得实际电压是:U实===200V。
25.某同学在探究“电压一定时,通过导体的电流与电阻的关系”的实验中,所用的实验器材有:两节干电池,电流表、电压表、滑动变阻器及开关各一个,定值电阻和导线若干。实验电路如图甲所示。 (1)连好电路后,开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到_____接线柱那一端(选填“a”或“b”)。
(2)该同学用开关“试触”时,发现电压表和电流表均无示数。他检查导线与各接线桂均接触良好,猜想可能是滑动变阻器出现了断路。他另外取来一根导线,用这根导线验证出猜想是正确的。写出他的做法和观察到的现象___________。
(3)该同学排除故障后,进行实验,记录的实验数据如下表: 电压U=2.4V 实验次数 电阻R/Ω 电流I/A 1 4 0.60 2 8 0.30 3 12 0.20 4 16 0.15 5 20 0.12 6 24 0.10 ①分析实验数据得出的探究结论是:_____。
②在图乙的方格纸上画出电流I与电阻R的关系图象。 (________)
③从图象中可以看出,当电阻R=18Ω时,电流为_____A。
解析:b 若滑动变阻器断路,将导线接在滑动变阻器a、d两个接线柱上,用开关试触,若观察到电流表和电压表均有示数,则说明猜想正确 电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比
0.13
【解析】 【分析】
(1)为了保护电路,闭合开关前滑片放在阻值最大处;
(2)若滑动变阻器断路,将导线接在滑动变阻器两端,用开关试触,观察到电流表和电压表得出结论。 (3)①分析表中数据,根据控制变量法得出结论; ②根据表中数据,描出点画出图象; ③从图象中找出电阻R?18?时的电流。 【详解】
(1)为了保护电路,闭合开关前滑片放在阻值最大处,这样闭合开关时,电流最小,以达到保护电路的目的,由图知,滑片应滑到b处;
(2)若滑动变阻器断路,将导线接在滑动变阻器a、d两个接线柱上,用开关试触,若观察到电流表和电压表均有示数,则说明猜想正确;
(3)①分析表中数据得出电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比。 ②根据表中数据描点,骼平滑曲线连接得出图象,如图所示:
③从图象中可以看出,当电阻R?18?时,电流约为0.13A。
或:由数据知,实验时电阻两端的电压为:U?IR?0.60A?4Ω?2.4V, 根据欧姆定律得,当电阻R?18?时,电流为:I‘?U2.4V=?0.13A。 R’18?26.为了比较水和某液体的吸热能力,小君同学用图甲中两套完全相同的实验装置做实验,并将实验数据记录于下表中.
①加热液体过程中,某时刻温度计的示数如图乙所示,此温度为_______℃. 物理量 物质 水 某液体 质量/g 50 50 初始温度/℃ 60 60 加热时间/min 5 5 最终温度/℃ 74 82 ②本实验中,用_______(选填“温度计示数变化”或“加热时间”)间接反映液体吸收热量的多少,这种方法通常称为“转换法”;分析右上方表格中的数据可知,_____(选填“水”或“液体”的吸热能力较强.
解析:76 加热时间 水 【解析】 【详解】
①实验时所用的液体温度计是利用液体热胀冷缩的性质制成的;由图乙中知,温度计的分度值为2℃,示数为76℃;
②实验中,用加热时间间接反映液体吸收热量的多少;分析表格中的数据可知,相同质量的水和液体加热相同的时间,即吸收相同的热,水的温度变化较小,说明水的吸热能力较强; 六、综合题
27.为了给立方体实心工件表面均匀地涂上某种油,需要用竖直向下的力F把漂浮在油面上的工件缓缓地压入油内,如图甲所示。收集有关数据并处理获得:工件的下底面与油面的距离为h,力F与h大小关
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