题目内容
【题目】如图所示,杠杆AOB用细线悬挂起来,在A、B两端分别挂上质量为m1、m2的重物时,杠杆平衡,此时AO恰好处于水平位置,AO=BO,不计杠杆重力,同时在A、B两点增加质量为m的重物,则杠杆( )
A.A端下沉B.B端下沉C.保持不变D.无法判断
【答案】A
【解析】
杠杆示意图如解图,由图可知L1>L2,根据杠杆的平衡条件:F1L1=F2L2可知
m1gL1=m2gL2
当杠杆两端均增加质量为m的重物后,A端力和力臂的乘积为
(m1+m)gL1=m1gL1+mgL1
B端力和力臂的乘积为
(m2+m)gL2=m2gL2+mgL2
因为L1>L2,所以杠杆A端力和力臂的乘积较大,即A端下沉。
故选A。
本题难点是不能根据题中所给的条件正确判断杠杆的状态,突破的关键点是根据两个力臂的关系和杠杆平衡条件综合判断杠杆的状态。
【题目】阅读短文,回答问题。
空气能热水器
空气能热水器(如图甲)主要向空气要热能,具有太阳能热水器节能、环保、安全的优点,又解决了太阳能热水器依靠阳光采热和安装不便的问题。由于空气能热水器通过介质交换热量进行加热,不需要电加热元件与水接触,没有电热水器漏电的危险,也消除了燃气热水器中毒和爆炸的隐患,更没有燃油热水器排放废气造成的空气污染。空气能热水器最大的优点是“节能”。拿具体数据来说:30℃温差热水价格分别为:电热水器1.54分钱/升热水(电价0.42元/度);燃气热水器1分钱/升热水(气2元/立方米);热泵热水器是通过大量获取空气中免费热能,消耗的电能仅仅是压缩机用来搬运空气能源所用的能量,因此热效率高达380%-600%,制造相同的热水量,热泵热水器的使用成本只有电热水器的1/4,燃气热水器的1/3。空气能热水器有一个很重要的指标是能效比,它是指水箱中的水吸收的热能(Q)与压缩机等电器消耗的电能(W)的比值。能效比越高,说明热水器的制热效果越好。
空气能热水器是按照“逆卡诺”原理工作的,具体来说,就是“室外机”作为热交换器从室外空气吸热,加热低沸点工质(冷媒)并使其蒸发,冷媒蒸汽经由压缩机压缩升温进入水箱,将热量释放至其中的水并冷凝液化,随后节流降压降温回到室外的热交换器进入下一个循环。简单来说是吸收空气中的热量来加热水,被吸收热量的空气也可被运用到厨房,解决闷热问题。
某品牌两种型号空气能热水器的测定参数如下表(在环境温度20℃,进水温度20℃时测定):
型号 | 额定最高出水温度(℃) | 输入功率(kW) | 电源 | 热水产率(L/h)(Δt=35℃) | 环境温度(℃) |
A | 55/60 | 1.2 | 220V/50Hz | 120 | -10~50 |
B | 1.4 | 150 |
请回答下列问题:
(1)空气能热水器中的冷媒蒸汽被压缩机压缩升温进入________(选填“蒸发器””或“冷凝器”)将热量释放至水箱的水中,使水的温度升高;
(2)冷媒蒸汽在循环过程中,其内能的增加的方式是________;
A.只有做功 B.只有热传递
C.既有做功,又有热传递 D.既不是做功,又不是热传递
(3)查表推算,B型热水器工作1h,使水箱中水获得能量是________J;[水的比热容]
(4)查表推算,A型热水器的能效比为________;(结算结果取整数)
(5)若B型热水器能效比与A型热水器相同,而出水温度只要求达到45℃,则它工作1h能产热水________L。