题目内容
【题目】如图所示,小华家新买了一台小轿车,小轿车的质量是1.2t,车轮与地面接触面积为0.12m2周末小华一家人开车去郊游,在某段水平路面上以72km/h的速度匀速直线行驶了20min,该小轿车共消耗汽油3.2kg,此过程小轿车的输出功率是40kW.求:
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(1)轿车静止在水平地面上时,车对地面的压强;(g取10N/kg)
(2)小轿车在这段路程中所受的阻力;
(3)此过程中汽车发动机的效率。(q汽油=4.6×107J/kg)
【答案】(1)1×105Pa;(2)2×103N;(3)32.6%。
【解析】
(1)轿车静止在水平地面上时,车对地面的压力:
F=G=mg=1.2×103kg×10N/kg=1.2×104N,
汽车对地面压强:
p=
=![]()
=1×105Pa;
(2)汽车匀速直线行驶的速度:
v=72km/h=20m/s,
由P=
=
==Fv可得,小轿车在这段路程中的牵引力:
F′=
=
=2×103N,
因汽车匀速直线行驶时处于平衡状态,受到的阻力和牵引力是一对平衡力,
所以,小轿车在这段路程中所受的阻力f=F′=2×103N;
(3)小轿车在这段路程中发动机做的功:
W=Pt=40×103W×20×60s=4.8×107J,
汽油完全燃烧释放的热量:
Q放=m′q汽油=3.2kg×4.6×107J/kg=1.472×108J,
汽油机的效率:
η=
×100%=
×100%≈32.6%。
【题目】探究“电流与电阻的关系”。器材有:滑动变阻器、开关、电源(电压恒为6V)各一个,电流表、电压表各一块,三个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω),导线若干。
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(1)如图是小明连接的实物电路,图中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线。
(_______)
(2)电路连接正确后,闭合开关前,滑片应置于_____端(选填“A”或“B”)。
(3)闭合开关后,移到滑片,使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V,读出电流表示数,再分别改接15Ω、10Ω的电阻,重复上述实验,收集的实验数据如表1所示。老师告诉小明有一组数据误差较大,便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据。当他把5Ω的电阻接入电路时,要使电压表示数仍为4V,实验不能继续进行,其原因是_____。改变连接后,当电压表示数仍为4V时,电流表示数为_____A(如图所示)。
电压U/V | 4 | ||
电阻R/Ω | 20 | 15 | 10 |
电流I/A | 0.20 | 0.28 | 0.40 |
综合分析数据可得:电压一定时,_____。
【题目】某实验小组在探究“水的沸腾”实验中,当水温升到90℃时,每隔1min记录一次温度计的示数,直到水沸腾5min后停止读数,部分数据记录如下表:
时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
水的温度/℃ | 90 | 92 | 94 | 96 | 98 | 98 | 98 | 98 | 98 |
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(1)图甲是实验中使用温度计时的情景,其中错之处是_____。
(2)改正错误后继续进行实验。由图乙可知,此时烧杯中水的温度是_____℃。
(3)实验过程中观察到如图丙、丁所示的两种情景,图_____是水沸腾时的情景。
(4)根据表中实验数据,可知水的沸点是_____℃;根据水的沸点可判断出当时的大气压_____(高于/等于/低于)1标准大气压。
(5)撤去酒精灯,观察到水并没有立即停止沸腾,此时水的温度_____(升高/不变/降低)。
【题目】小华在“测量小灯泡的额定功率”的实验中,电源电压为3V,小灯泡额定电压为2.5V。
(1)为了完成实验,请用笔画线代替导线将如图甲中的实物图补充完整(导线不能交叉)。
(______)
(2)闭合开关S,移动滑片,发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有明显示数,若故障发生在“小灯泡”或“滑动变阻器”上,则发生此故障的原因可能是_____。
(3)排除故障后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片到某一位置时,电压表示数为2.0V,为了测定小灯泡的额定功率,应将滑片向_____(选填“A“或“B”)端移动。
(4)当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙所示,则表格中空白处的数据为_____A,小灯泡的额定功率为_____W。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
电压U/V | 2.0 | 2.5 | 3.0 |
电流I/A | 0.2 | 0.23 |
(5)小华通过计算发现,三次买验中小灯泡的电阻相差较大,其原因是_____。
(6)小华还想比较不同小灯泡并联时的亮度,他把标有L1“3.8V”和L2“2.5V”的两盏小灯泡并联在电压为3V的电源两端(如图所示),闭合开关,电流表A1的示数为0.26A,电流表A2的示数为0.18A,从数据可计算出L2的实际电功率较小;再观察灯泡亮度时,发现L2比L1亮,为什么实际电功率小的灯泡反而更亮呢?是不是因为灯座和导线的电阻、电流表不准确等原因引起的呢?小华又把L1和L2交换位置(灯座、导线电流表的位置没有换),实验发现仍然是实际功率较小的L2比实际功率较大的L1更亮,请你帮小华分析一下发生这种现象的原因可能是_____。