21.(2018·赣州中考教研联盟考试)如图所示,某型号家用洗碗机的工作过程是先打开进水阀使水箱内进水,再通过电加热管将水箱内的水加热至设定温度,然后电动机带动水泵将水箱中的热水抽出,通过喷水管冲洗洗碗机内的餐具。其部分参数如下表所示。已知该洗碗机一次标准洗涤程序的耗水量是 9 kg,耗电量是0.8 kW·h,所需时间是130 min。
第21题图
额定电压 220 V 频率 50 Hz 电加热管功率 1 400 W 设定水温 80 ℃ (1)若某次标准洗涤时进水阀中水温为20 ℃,30 min后即加热到设定的水温,则水箱中水吸收的热量是多少?电加热管的加热效率是多少?
(2)若(1)中水吸收的热量由热值为4×10 J/m的天然气燃烧提供,则至少需要多少体积的天然气? (3)试通过计算说明洗碗机内的电动机功率大约是多少?
7
3
22.(2018·重庆)小峻家中有一个浴足盆,其部分铭牌信息如表格所示,图甲为浴足盆的工作电路,R1、
R2均为电热丝,当开关S接a、b触点时,浴足盆的挡位不同。求:
型号 额定电压 额定加热功率 额定保温功率 MLJY-01 220 V 880 W 100 W
第22题图
(1)额定加热电流; (2)R1和R2的阻值;
(3)在用电高峰期,小峻关闭家中其他用电器,只让浴足盆通电,使其处于加热状态1 min,电能表(如图乙所示)的圆盘转了30转,浴足盆加热的实际电功率。
23.(2018·南昌初中毕业年级调研测试)如图所示是饮水机的电路图及说明书上的一些工作数据,S是用感温材料制造的温控开关,R1是电阻,R2是供加热的电阻丝。分析电路图可知,当S接通时,饮水机处于加热状态,当S断开时处于保温状态。
(1)在加热状态下,饮水机正常工作时电路中的电流是多大?
(2)正常工作时该饮水机将热水罐中1 kg初温为20 ℃的水加热到90 ℃,用时12 min。计算该饮水机加热状态时的效率。[c水=4.2×10 J/(kg·℃)](结果保留一位小数)
(3)如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的一半,则R1∶R2的比值应是多少?
参考答案
1.解:(1)国旗上升的时间:t=2 min 7 s=127 s 国旗上升的平均速度:
3
s30 mv==≈0.2 m/s t127 s
(2)拉力对国旗做的功:
W=Fs=Gh=175 N×30 m=5 250 J
2.解:(1)由题意可知,整个过程中发动机的工作时间:
t=15 s+25 s=40 s
由P=可得,整个过程中发动机做的功:
WtW=Pt=80×103 W×40 s=3.2×106 J
(2)汽车的重力:G=mg=2 000 kg×10 N/kg=2×10 N 由题意和图像可知,汽车匀速运动时的牵引力:
4
F=f=0.2G=0.2×2×104 N=4 000 N
由P===Fv可得,汽车的最大速度:
WFsttP80 000 Wv最大===20 m/s
F4 000 N
(3)由v=可得,匀速运动的路程:
sts2=v最大t2=20 m/s×25 s=500 m
由图像可知,滑行100 m用的时间t3=10 s 则全程中汽车的平均速度:
s总200 m+500 m+100 mv===16 m/s t总15 s+25 s+10 s
3.解:(1)小华站立在操场上等待时对地面的压力
F=G=mg=45 kg×10 N/kg=450 N
对地面的压强p==F450 N4
-42=1.5×10 Pa
S150×10×2 m
(2)小华跳一次所做的功即克服重力所做的功
W1=Fs=Gh=450 N×0.04 m=18 J
(3)小华在1 min内连续跳150次所做的总功
W=nW1=150×18 J=2 700 J
W2 700 J
小华跳绳时的平均功率P===45 W
t60 s
4.解:(1)汽车通过大桥所需时间
s50 km
t===0.5 h v100 km/h
(2)汽车受到的阻力
f=0.08G=0.08×1 500 kg×10 N/kg=1 200 N
因为汽车做匀速运动,所以F=f=1 200 N 牵引力做的功:
W=Fs=1 200 N×50 000 m=6×107 J
(3)汽油燃烧放出的热量
Q=mq汽油=4 kg×4.6×107 J/kg=1.84×108 J
则汽油机的效率
7
W6×10 Jη=×100%=×100%≈32.6% 8
Q1.84×10 J
5.解:(1)由图乙可知,物体未浸入水中时测力计示数为18 N,故物体的重力为G=18 N
(2)物体全部浸入水中时,测力计的示数为F=10 N,则在水中受到的浮力为F浮=G-F=18 N-10 N=8 N (3)由F浮=ρ液gV排得,物体的体积为:V=V排=则物体的密度:
F浮
ρ水gGgmG18 N3333
ρ===ρ水=×1.0×10 kg/m=2.25×10 kg/m
VF浮F浮8 Nρ水g6.解:(1)烧杯内盐水的深度:
V200 cm3h===4 cm=0.04 m S50 cm2烧杯内盐水的密度:
p440 Pa33
ρ盐水===1.1×10 kg/m
gh10 N/kg×0.04 m
(2)烧杯内盐水的重力:
G盐水=F=pS=440 Pa×50×10-4 m2=2.2 N
烧杯对桌面的压强:
F′G杯+G盐水1.2 N+2.2 Np′===-42=680 Pa
SS50×10 m
(3)鸡蛋受到的浮力:
F浮=ρ盐水gV排=1.1×103 kg/m3×10 N/kg×(250-200)×10-6 m3=0.55 N
因为鸡蛋悬浮,所以G鸡蛋=F浮=0.55 N 7.解:(1)根据题意,小瓶漂浮时
V排=80 mL-50 mL=30 mL=30 cm3
根据阿基米德原理,小瓶受到的浮力:
F浮=ρ水gV排=1.0×103 kg/m3×10 N/kg×30×10-6 m3=0.3 N
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