题目内容
【题目】小明某天7点出门上学时,忘记关闭电热毯,晚上19点回家时,发现电能表示数从图甲变至图乙,则电热毯的功率为________kW,消耗的电能转化为________,这些电能如果供电热水壶使用,可以将50kg的水加热至________℃.
【答案】0.5 内能 100
【解析】
电热毯工作时间为19:00-7:00=12:00,电热毯工作12小时消耗的电能:W=4359.6kWh-4353.6kWh=6kWh;电热毯的功率P===0.5kW;电热毯加热时,电能转化为内能;由题知,Q吸=W电=6kWh=6×3.6×106J=2.16×107J,由Q吸=cm△t,可得,水升高的温度:△t==≈103℃,标准大气压下水的沸点为100℃,所以50kg的水加热至100℃
【题目】近年来,独轮电动平衡车深受年轻人的喜爱,如图所示,它采用站立式的驾驶方式,人通过身体的前倾、后仰实现驾驶,下表为某型号独轮电动车平衡车的部分数据,则:
质量 | 8kg |
轮胎与地面接触面积 | 20cm2 |
最大速度 | 15km/h |
充满电行程 | 30km |
(1)该车充满电后,若以最大速度行驶,能行驶的最长时间是多少?
(2)质量为50kg的人驾驶该车,在水平地面上匀速行驶。若所受阻力为总重力的0.2倍,此时该车受到的牵引力是多大?(g取10N/kg)
(3)质量为50kg的人驾驶该车时,车对水平地面的压强是多大?
【题目】人造太阳是指像太阳一样通过核聚变,源源不断地产生巨大的能量。2017年7月4日晚中国科学院合肥物质科学研究院等离子物理研究所宣布,如图1,我国的全超导托卡马克核聚变实验装置(俗称“人造太阳”)在全球首次实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束模等离子体运行,创造了新的世界纪录,为人类开发利用核聚变清洁能源奠定了重要的技术基础。若人造太阳成为现实,某城市构想将来在高空设置一个人造太阳(近似认为是一个点,其能量以该点为中心向四周传播),在夜晚利用人造太阳为城市提供能量。在地面距人造太阳500m处一用户利用一面积为2m2的接收装置垂直获取能量,为家中某加热器供电,其内部简化电路如图2所示、其正常工作时的功率如表所示。
S1 | 断开 | 闭合 |
S2 | 闭合 | 闭合 |
功率 | P1=22W | P2=44W |
(1)求R2的阻值;
(2)在实际使用中,该用户接收装置获得能量并转化为电能,在使用高温档时给某材料加热,材料温度升高4℃加热时间为40s。[设电热丝发热全部被材料吸收,材料的质量m=500g,材料的比热容c=0.66×103J/(kg℃),已知半径为r的球其表面积为4πr2.不计传播过程中能量损耗,该接收装置能量转换为电能的效率为15%]
①该加热器的实际功率为多大?
②该人造太阳的功率至少为多少?
(3)利用相同面积的接收装置,为了能从人造太阳中获得更多的能量,在安装人造太阳时应该适当的靠近还是远离地球一些?