题目内容
7．
如图所示，通过安置在插座上的电流转换器，将电能转换为超声波，电动小车上的接收器收到超声波讯号，可将其能量转换为电能为电池充电．已知：接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，它将超声波能量转化为电能并储存在电池中的效率为50%．当小车与转换器间距离L0=1m时，接收器接收到的超声波功率P0=8W．当小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶时，所消耗的电池电能的80%用于维持小车匀速行驶，小车受到的阻力为16N．（1）当小车与转换器间距离为1m时，求电池充电1h所储存的电能；
（2）小车在平直路面上以0.2m/s的速度匀速行驶5min，求该过程中消耗的电池电能；
（3）若充电时小车与转换器之间的距离L=2m，则2h内所充电能可使小车以0.2m/s的速度匀速行驶多远？
分析 （1）根据公式E电=ηW=ηPt计算电池所储存的电能；
（2）根据s=vt计算小车行驶的距离，由W=Fs得出克服阻力所做的功，由E=$\frac{W}{η}$可求得消耗的电池电能；
（3）已知接收器接收到的超声波功率与它和转换器间距离L的平方成反比，根据已知条件计算出此种情况下2h内转化成的机械能，根据W=fs计算出行驶的距离．
解答 解：（1）电池充电1h后，接收器接收到的超声波能量为：W1=P0t=8W×3600s=2.88×104J；
由题意知，电池所储存的电能：E电=η1W=50%×2.88×104J=1.44×104J；
（2）由v=$\frac{s}{t}$可得，小车在平直路面上匀速行驶5min的过程中，行驶的距离：
s=vt=0.2m/s×5×60s=60m；
克服阻力做功W2=fs=16N×60m=960J；
消耗的电池能：E=$\frac{{W}_{2}}{{η}_{2}}$=$\frac{960J}{80%}$=1200J；
（3）由题意得，$\frac{P}{{P}_{0}}$=$\frac{{{L}_{0}}^{2}}{{L}^{2}}$
则$\frac{P}{8W}$=$（\frac{1m}{2m}）^{2}$
解得：P=2W
2h内转化成的机械能W′=Ptη1η2=2W×2×3600s×50%×80%=5760J；
由W=fs可得，s′=$\frac{W′}{f}$=$\frac{5760J}{16N}$=360m．
答：（1）电池充电1h所储存的电能为1.44×104J；
（2）该过程中消耗的电池电能为1200J；
（3）2h内所充电能可使小车以0.2m/s的速度匀速行驶360m．
点评 本题考查了功和效率的有关计算，做题时要多读题、理清思路，关键搞清各个能量之间的关系，有一定难度．
满山银光耀眼，千岩琉璃，万树晶莹…这并不是出现在电影《冰雪奇缘》中的场景，而是一幕幕出现在江南的自然“冰雪世界”.2015年3月1日，世界级自然保护区浙江天目山迎来了三十年来最强的冻雨，形成了大范围的冻雨景观，如图所示．冻雨的形成与下列哪种物态变化现象一样（ ）| A． |  烧水时冒出的白气 | B． |  冰箱内的霜 | ||
| C． |  冰雕作品逐渐变小 | D． |  河水结冰 |
如图1示，质量为80kg的人利用滑轮运送某种建筑材料到约15m高的六楼，已知每包材料重为500N，取g=10N/kg，则
物理兴趣小组同学利用遥控汽车做了如下实验：在小车上固定一块长木板，然后把遥控汽车放到木板的一端（如图）．控制遥控汽车向左运动时，小车同时向右运动．该现象说明物体间力的作用是相互的．若以长木板为参照物，小车是静止（填“运动”或“静止”）的．遥控器通过电磁波（填“电磁波”或“超声波”）控制遥控汽车运动．
探究“比较不同物质的吸热能力”的实验中，在两支相同的试管中分别加入水和沙，分别用同一酒精灯加热（如图所示），实验数据如下表：| 材料 | 升高10℃所需时间/s | 升高20℃所需时间/s | 升高30℃所需时间/s |
| 水 | 54 | 110 | 167 |
| 沙 | 11 | 23 | 36 |
（2）实验中，物质吸热的多少是通过加热的时间（选填“升高的温度”或“加热的时间”）来反映的；
（3）分析表中数据可知，水和沙两物质中吸热能力较强的是水．