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20.“十一”期间,爸爸开车带着浩浩出去游玩,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×103kg,车轮与地面的总接触面积为0.09m2,当汽车以25m/s的速度在平直路面上匀速行驶时,汽车发动机牵引力为1200N,效率为30%,汽油的热值为4.6×107J/kg(设汽油完全燃烧).求:
(1)汽车静止时对路面的压强.
(2)汽车以25m/s的速度匀速行驶时,牵引力的功率.
(3)若汽车按照这种方式行驶,这次旅行全程往返2000km,浩浩应该提醒爸爸至少要加汽油多少千克?

分析 (1)已知汽车的质量,利用G=mg可以得到汽车的重力,也就是对地面的压力;已知对地面的压力和接触面积,利用p=$\frac{F}{S}$就能计算出汽车对地面的压强.
(2)已知汽车行驶的速度和发动机的牵引力,利用P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$就能得到牵引力的功率.
(3)已知牵引力和行驶的路程,利用W=Fs得到牵引力所做的功;已知牵引力所做的功和发动机的效率,利用Q=$\frac{W}{η}$可以得到汽油放出的热量;最后,已知汽油产生的热量和汽油的热值,利用m=$\frac{G}{g}$得到汽油的质量.

解答 解:(1)汽车静止时对路面的压强:
p=$\frac{F}{S}$=$\frac{G}{S}$=$\frac{mg}{S}$=$\frac{1.8×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×10N/kg}{0.09{m}^{2}}$=2×105Pa;
(2)汽车行驶的速度:v=25m/s,
汽车牵引力的功率:
P=$\frac{W}{t}$=$\frac{Fs}{t}$=Fv=1000N×25m/s=2.5×104W;
(3)汽车牵引力所做的功:
W=Fs=1200N×2×106m=2.4×109J,
行驶过程中需要的热量:
Q=$\frac{W}{η}$=$\frac{2.4×1{0}^{9}J}{30%}$=8×109J,
由Q=mq可知,需要汽油:
m=$\frac{Q}{q}$=$\frac{8×1{0}^{9}J}{4.6×1{0}^{7}J/kg}$≈174kg.
答:(1)汽车静止时对路面的压强2×105Pa;
(2)汽车牵引力的功率为2.5×104W;
(3)浩浩应该提醒爸爸至少要加汽油174kg.

点评 本题考查压强公式、功率及功的公式及燃料的热值,要求能熟练应用公式并注意单位的换算.

练习册系列答案
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科目:初中物理 来源: 题型:选择题

18.如图所示,能说明通电导体周围存在磁场的是(  )
A.
奥斯特实验
B.
通电线圈在磁场中转动
C.
话筒
D.
手摇发电机

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

11.建筑工地上需要将一堆建材运到10m高处,工人们利用如图所示的装置提升建材,装置中每个滑轮重100N,工人每次提升一块900N的建材,不计绳重和摩擦,则在施工过程中:
(1)该工人每次提升建材时的有用功、额外功是多少?
(2)该装置的机械率是多少?
(3)为加快施工进度,张师傅想用电动机做动力替代人工作,为了安全,改装后每次可吊起8块建材,吊起建材的速度限定在0.4m/s,仓库中有两台电动机,铭牌分别为“220V 0.8kW”“220V 3.0W”,请你通过计算说明应选哪台电动机才能做到合理配置.

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

8.饮水机是一种常见的家用电器,其中S是一个温控开关,R为发热板,R是温控电阻.当开关S接a时,饮水机正常工作,将水迅速加热;当水达到一定温度时,开关S自动切换到b,饮水机处于保温状态.已知饮水机发热板R1的阻值为88Ω,保温状态时的电流为0.25A.通过计算回答:
(1)饮水机处于加热状态时的电流多大?
(2)饮水机正常工作时的电功率多大?
(3)温控电阻R2的阻值多大?

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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

15.在探究“光从空气斜射入水和油时,哪种液体对光的偏折本领较大”的实验中,小明提出如下实验方案:先让一束入射光从空气直接斜射入透明的空水槽中,记录光斑位置如图甲所示,接着如图乙所示实验,分别倒入水和油,记录对应的光斑位置,再通过分析就可得到实验结论,经讨论,同学们认为这一方案是可行的,于是进行了探究实验:

(1)实验时,在水槽底部贴上一把自制纸质刻度尺,这一做的目的是为了记录每一次光斑的位置;.
(2)某小组同学正确实验后,所记录的三次光斑的相对应位置如图丙所示,经分析可知:光从空气斜射入水和油时,油对光的偏折本领较大.

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5.在探究“家用电器”的综合实践活动中,小明与同学合作,在爸爸的协助下,以家里的电水壶为观察、研究对象,记录了如表中的有关数据.
观察对象有关活动与相关记录
观察电水壶铭牌额度电压:220V;额定功率:800W;容量:2L
观察电能表铭牌有关参数:220V;10(40)A;50Hz 1200r∕(kW•h)
在电水壶对水加热时观察电能表关闭家里其他用电器,只将电水壶接入电路,
观察电能表,表盘在2min内转过了30r
测量电水壶中水的温度壶中装水量:2kg
通电前温度:30℃
通电2min后温度:50℃
根据表中的记录,请解答下面的问题.
(1)求通电2min壶中的水吸收的热量;[c=4.2×103J/(kg•℃)]
(2)求电水壶中发热体正常工作时的电阻值?
(3)求2min内电水壶消耗的电能和实际功率?(假设电水壶产生的热量全部被水吸收)

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12.如图,电源电压不变,闭合开关S,断开开关S1,调节滑动变阻器R2滑片P至中点.电压表V1的示数U1,电流表的示数I1为0.2A,闭合开关S,S1,此时小灯泡L正常发光,电流表的示数为I2=0.5A,闭合开关S,断开开关S1,调节滑动变阻器R2滑片P至B端,电压表V2的示数为U2,电阻R1的功率是小灯泡额定功率的$\frac{2}{9}$倍,调节滑动变阻器R2滑片P使接入电路的滑动变阻器阻值为最大值的$\frac{3}{4}$时,电路消耗的总功率为P=1W.已知5U1=6U2,灯丝电阻不随温度变化,求
(1)电阻R1和灯丝电阻R1的比;
(2)小灯泡L的额定功率;
(3)通过闭合、断开开关和调节滑动变阻器,电路消耗的最大功率和最小功率之比.

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9.如图所示的电路中,电源电压保持不变.灯L上标有“6V,3W”的字样,它的电阻不随温度变化.闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P滑到某一位置M时,电压表的示数为U1.滑动变阻器的功率为P1,灯L与电阻R1的电功率之比为1:2,当滑动变阻器的滑片P滑到另一位置N时,电压表的示数为U2,滑动变阻器的功率为P2,且U1=2U2、P1=0.5P2.求:
(1)灯L的电阻.
(2)R1的阻值.
(3)滑片P在M、N之间滑动时滑动变阻器的阻值变化范围.

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5.小强在组合滑轮组的实验时,记录到弹簧测力计示数为1.25N以及如下的实验数据:(不计绳重和摩擦)
(1)根据下表的数据可以计算出动滑轮重G=0.5N.
滑轮组钩码重G/N钩码升高的高度h/m动滑轮重G/N绳子自由端移动的距离s/m
一个定滑轮
一个动滑轮
20.10.2
(2)请帮助小强在图上画出该滑轮组的绕线方式.
(3)当动滑轮重为2N时,使用该滑轮组提起2N重的钩码刚好不省力.(提示:此时拉力与钩码重力相等)

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