太阳能产业是当今新兴的产业,广泛用于发电业,汽车业,照亮业等。某同学做了如下实验:用一脸盆装10kg的水,水的表面积为0.2m2,经过太阳光垂直照射30min,水温升高了10℃。问:
(1)实验时10kg的水30min内吸收了多少热量____?
(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是多少____?
(3)若用加热的方式使同质量的水升高相同的温度,至少需要燃烧多少立方米的液化气_____?(假设液化气燃烧放出的热量全部被水吸收,液化气的热值是5.0×107J/m3)
4.2×105J 7×104J 8.4×10-3m3
【解析】(1)30min内10kg水吸收的热量是：Q放=cmΔt=4.2×103J/(kg·℃)×10kg×10℃=4.2×105J。
(2)平均每分钟1m2水面吸收的热量是：Q===7×104J。
(3)由题知道，Q放=Vq=Q吸=4.2×105J，
需要液化气的体积是：V===8.4×10-3m3。 一种装饰用的小彩灯,如图甲所示,它的内部是由一个定值电阻R2与灯丝并联而成,等效电路如图乙所示。已知灯丝的电阻为R1,定值电阻R2=nR1。
(1)请你结合相关的电学知识推导出:通过灯泡的总电流I和灯丝中通过的电流I1关系式是:I=
I1_____。
(2)若每个小彩灯两端的电压为2.5V,R1=10Ω,则1min电流通过灯丝产生的热量为多少____。
(3)请你分析小彩灯的灯丝上并联的电阻R2的主要好处是什么?如果灯泡中R1=nR2,从安全角度分析会对电路造成什么影响_____?
见解析 37.5J 见解析
【解析】(1)因为R1和R2并联，所以I=I1+I2，根据欧姆定律可得:I1=，I2=，
所以I=I1+I2=+，而R2=nR1，U1=U2代入可得:I=I1+I2=I1+=I1+=I1+I1=I1。
(2)Q=t=×60s=37.5J
(3)如果某个小彩灯的灯丝烧断了，它的电阻就会变大,从而分担较多的电压，使得其他的灯变暗却并不熄灭，能够很容易... 【2017•聊城卷】如图所示，在“探究杠杆的平衡条件”实验中，已知杠杆上每个小格长度为2cm，当弹簧测力计在A点斜向上拉(与水平方向成30°角)杠杆．使杠杆在水平位置平衡时．下列说法正确的是
A. 动力臂为0.08m B. 此时为省力杠杆
C. 弹簧测力计的示数为4N D. 钩码总重为2N
D
【解析】试题分析：A、当弹簧测力计在A点斜向上拉（与水平方向成30°角）杠杆，此时动力臂等于，故A错误；
B、阻力臂的大小：L2=3×2cm=6cm＞L1，杠杆为费力杠杆，故B错误；
C、由图中弹簧测力计指针在3N，弹簧测力计的示数为3N，故C错误；
D、根据杠杆的平衡条件F1L1=GL2得，故D正确．
故选D． 小明在按压式订书机的N点施加压力，将订书针钉入M点下方的纸张中，能正确表示他使用该订书机时的杠杆示意图是（ ）
A、
B、
C、
D、
A
【解析】
试题分析：支点是杠杆绕着转动的固定点，动力和阻力都是外界作用在杠杆上的力，都是杠杆受到的力，分析可知O是支点，动力F1作用N点，阻力F2作用在M点；N点向下施力，M点受力方向向上，故应选A。 用图示滑轮组提升100N重物时，机械效率为50%；用同一滑轮组提起300N重物，重物以2m/s速度匀速上升5s时（不计绳重与摩擦），下列说法不正确的是（ ）
A. 动滑轮自重为100N B. 拉力做功4000J
C. 拉力做功功率为400W D. 机械效率为75%
C
【解析】A、不计绳重与摩擦,由可得,动滑轮的自重： ,所以A选项是正确的;
B、由图可以知道, ,用同一滑轮组提起300N重物,此时绳端的拉力:
由可得,物体提升的高度:
则绳子自由端移动的距离： 此时拉力做的功: ,所以B选项是正确的;
C、拉力做功功率: ,故C错误;
D、滑轮组的有用功: ,滑轮组的机械效率: ,所以D选项是正确的.
故该题选C.
... 【2017•东营卷】如图所示，物理兴趣小组分别用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦。若每个滑轮质量相同，对比两个滑轮组，下列说法正确的是
A. 甲更省力，甲机械效率大
B. 乙更省力，机械效率一样大
C. 乙更省力，乙机械效率大
D. 甲更省力，机械效率一样大
B
【解析】试题分析：由图可知，作用在乙上绳子的股数是3，更省力些；用甲、乙两个滑轮组匀速提起质量相同的物体，不计绳重及摩擦，只克服动滑轮重做额外功，若每个滑轮质量相同， 则提升相同高度时，甲乙所做的有用功和额外功均相同，故机械效率一样大。故本题正确选项是B。
考点定位：滑轮组的机械效率。 同一物体(质量为m)先用滑轮组(如图甲)匀速提升，后沿斜面(如图乙)匀速提升，两次提升高度均为h，两次拉力大小均为0.75 mg，斜面长AB=2 h，则这两次提升物体的机械效率比较( )
A. η甲＞η乙 B. η甲＜η乙 C. η甲=η乙 D. 条件不足无法比较
C
【解析】因为两次提升物体的高度相同，由W有 =Gh知道，有用功是相同的；又因为两次的拉力是相同的，由图知道，有两端绳子承担物重，所以绳子自由端通过的距离为物体上升高度的2倍即2h；物体在斜面通过的距离为2h，所以物体在拉力作用下通过的距离是相同的，由W总=Fs知道，总功也相同，所以机械效率也相同，故选C； 如图所示，物体在沿斜面向上拉力的作用下，从倾角为30°的斜面底端匀速拉到斜面的顶端，已知物体所受重力为G，斜面的机械效率为75%，若物体受到的拉力和摩擦力分别用F和f表示，则( )
A. 
B. 
C. 
D. 
B
【解析】根据题意知道有用功是：W有用=Gh，拉力做的功为总功是：W总=FL；由倾角为30°知道斜面的长度是：L=2h，故斜面的机械效率是：η=W有用/W总=Gh/FL=Gh/F×2h=G/2F，又因为斜面的机械效率为75%，所以75%=G/2F，故F=2 G /3；克服摩擦所做的功是额外功，故W额=W总-W有用=FL-Gh=fL=FL-G×L/2=fL，由FL-G×L/2=fL，所以摩擦... 下列关于机械效率的说法中，正确的是( )
A. 越省力的机械，机械效率越高
B. 做的有用功多，机械效率越高
C. 做的总功越少，机械效率越高
D. 额外功在总功中占的比例越小，机械效率越高
D
【解析】有用功与总功的比值叫机械效率，所以，省力与否与机械效率高低没有关系，故A错误；机械效率的大小与有用功和总功两个因素有关，因此不能单独从有用功或者总功方面来分析机械效率，故BC错误；额外功在总功中占的比例越小，也就是有用功在总功中占的比例越大，即机械效率越高，故D正确，故选D。 将一定滑轮改为动滑轮使用，则在不计绳重和摩擦时，它的机械效率( )
A. 一定提高 B. 一定降低
C. 一定不变 D. 无法判断
B
【解析】因为提升的重物质量不变，所以，两种机械做的有用功相同，将一定滑轮改为动滑轮使用时，不计绳重和摩擦时，在提升重物的同时，也要把动滑轮提起，故增大了额外功；由η=W有/W总×100%=/W有W总+W额外×100%知道，机械效率降低，故选B。