题目内容
【题目】小明携带质量为10kg的行李箱从太原到运城,选择了尾气零排放的动车组D2503次列车出行.经查询,D2503次列车时刻表如表.若该动车组列车全程匀速行驶在平直的轨道上,牵引力恒为2.8×105N,供电电路输入动车组列车的电功率恒为2×107W.
站次 | 站名 | 到达时间 | 开车时间 | 运行里程 |
1 | 太原南 | ﹣ | 8:25 | 0 |
2 | 运城北 | 10:10 | 10:12 | 360km |
3 | 西安北 | 11:22 | ﹣ | 556km |
请你根据以上信息,解决下列问题:
问题一:若小明的行李箱底部与列车行李架的接触面积为0.2m2 , 求此行李箱对水平行李架的压强.(g取10N/kg)
问题二:求该动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功.
问题三:求该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率.
问题四:若大型客运燃油汽车运行中做的功与该动车组列车从太原南站至运城北站牵引力所做的功相等,求该燃油汽车排放气态污染物的质量.(大型客运燃油汽车每做1焦耳的功排放气态污染物5×10﹣6)g.
【答案】解:行李箱对行李架的压力:F=G=mg=10kg×10N/kg=100N,行李箱对水平行李架的压强:p= = =500Pa;
由表可知动车组行驶路程s=360km=3.6×105m,
动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功:W=Fs=2.8×105N×3.6×105m=1.008×1011J;
由表可知,动车组运行时间t=10:10﹣8:25=1h45min=105min=105×60s=6300s,
由P= 得:
动车组消耗的电能:W电=Pt=2×107W×6300s=1.26×1011J,
该动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率:η= ×100%= ×100%=80%;
该燃油汽车排放气态污染物的质量:
m排=1.008×1011J×5×10﹣6g/J=5.04×105g=504kg.
【解析】行李箱对行李架的压力等于其重力,根据F=G=mg求出,再根据p= 求出行李箱对水平行李架的压强;根据W=Fs求出动车组列车从太原南站到运城北站牵引力所做的功;根据W=Pt求出动车组消耗的电能,再根据η= 求出动车组列车从太原南站到运城北站将电能转化为机械能的效率;大型客运燃油汽车每做1焦耳的功排放气态污染物5×10﹣6g,根据题意求出该燃油汽车排放气态污染物的质量.
【考点精析】利用压强的大小及其计算对题目进行判断即可得到答案,需要熟知压强的计算公式及单位:公式:p =F/s ,p表示压强,F表示压力,S表示受力面积压力的单位是 N,面积的单位是 m2, 压强的单位是 N/m2,叫做帕斯卡,记作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡单位很小,一粒平放的西瓜子对水平面的压强大约为20Pa).
【题目】小明同学在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,电源为两节新干电池,滑动变阻器标有:“20Ω 1A”字样.
(1)实验电路如图甲所示,但电路连接不完整,请你用笔画线代替导线,完成电路.
(2)小明将电路连好后,闭合开关,发现小灯泡发光很微弱,电流表、电压表均有示数,左右移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡亮度和两表示数均不变,其原因可能是 .
(3)改正电路后,小明同学调节滑动变阻器观察到电压表示数为2V,为使小灯泡两端电压达到额定电压,应将滑动变阻器的滑片P向(选填“左”或“右”)调节.当小灯泡正常发光时,电流表示数如乙所示,该小灯泡的额定电功率为W.
(4)小明依次测出了六组实验数据,如表所示.请你根据表中数据在图丙所示的坐标纸上作出小灯泡的I﹣U图象.
电压U/V | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 | 2.9 |
电流I/A | 0.10 | 0.16 | 0.20 | 0.22 | 0.26 | |
电功率P/W | ||||||
亮度变化 | 暗→亮 |
(5)通过计算分析以上数据,你还有什么新的发现: . (写出一条即可)
【题目】下表为一台电烤箱的铭牌,低温档的功率模糊不清;其内部简化电路如图所示,R1和R2均为电热丝.(已知R2的阻值为66Ω)
××牌电烤箱 | |||
额定电压 | 220V | ||
额定功率 | 高温档 | 1100W | |
低温档 | W | ||
电源频率 | 50Hz |
求:
(1)电烤箱在高温档正常工作10min所消耗的电能;
(2)电路中R1的阻值;
(3)电烤箱在低温档正常工作时,电路中的电流和R1的功率.