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2024年物理中考二轮复习以题型精练攻克难点亮点的60个小微专题
专题57 力热电计算类综合应用题
1. 小军同学周末和家人驾驶越野汽车去郊游,车和人的总质量为2.4t,他们先在一段可近似看成水平直线的柏油路上匀速行驶50km,用时50min,消耗汽油5kg。假设此过程汽车所受阻力恒为车和人总重的0.1倍。然后他们又以相同功率,继续在一段可近似看成水直线的沙土路上,以25km/h的速度匀速行驶12min后到达目的地。已知汽油的热值为。求:
(1)汽车在柏油路上匀速行驶时速度的大小;
(2)汽车在柏油路上匀速行驶时的机械效率;
(3)汽车在沙土路上匀速行驶时受到阻力的大小。
2.如图甲,是被大家认可的我国自主品牌混合动力畅销车型“比亚迪秦”。在某次性能测试中,汽车启动时内燃机工作,由内燃机提供能量驱动汽车以v1=50km/h的速度匀速行驶,同时给初始能量为E0=5.6×107J的蓄电池组充电,充电电压U1=400V,充电电流I1=50A;汽车行驶t1=2h、内燃机消耗燃料m=20kg后蓄电池组充电完成,改由电动机提供能量驱动汽车在水平路面上以v2=90km/h的速度匀速行驶,此时蓄电池组加在电动机两端的电压U2=320V,电动机的效率η=80%;已知汽车蓄电池组所储存能量降为E0时即自动切换为内燃机工作。若汽车运动过程中车速v与所受阻力f的关系如图乙所示,所用燃料的热值q=4.5×107J/kg,且燃料完全燃烧。不计汽车电路连接导线的电阻,忽略传动装置消耗的能量。求:
(1)内燃机工作时的效率η1(结果保留一位小数);
(2)汽车蓄电池组储存能量的最大值Em;
(3)充电一次采用纯电动模式以v2=90km/h的速度匀速行驶的最大里程sm。
3. 水环境质量是生态文明建设的重要篇章,我省“六水共治”攻坚战已全面打响。如图所示,一艘保洁船正在开展海上环卫作业。船由柴油机提供动力,热机效率为30%。(取,,)
(1)工人打捞废弃物时,使用的打捞杆相当于_______杠杆(选填“省力”或“费力”)。
(2)某废弃物悬浮在水面下1m深处,所受海水的压强是多大?
(3)工人将该质量为3kg的废弃物打捞上船,水面距离船沿的高度为1.5m,从水面到船沿这一过程,工人对废弃物至少做了多少功?
(4)若船以1000N的牵引力在海上匀速行驶15km,需消耗多少柴油?
4. (2023辽宁锦州)我国道路交通安全规定,货车轮胎对地面的压强应控制在7×105Pa以内,王师傅的货车自身质量是6t.车轮与地面总接触面积是0.5m2。一次,王师傅开着装有24t沙子的货车在平直的公路上匀速行驶30km,货车受到的阻力是货车总重力的0.02倍,消耗柴油10kg。(g取,)求:
(1)通过计算判断装有沙子的货车静止时,对水平地面的压强是否符合安全规定?
(2)这一过程中货车牵引力所做的功是多少?
(3)这一过程中货车发动机的效率是多少?(计算结果精确到1%)
5. (2023黑龙江大庆)图甲为某品牌饮水机及其铭牌,图乙为其内部简化电路图,该饮水机有加热和保温两个挡位。R1、R2均为电热丝,当热水箱中水温降至70℃时通过自动开关S2切换到加热挡,当温度达到100℃时自动切换到保温挡,饮水机始终在额定电压下工作,已知c水=4.2×103J/(kg·℃)。求:
(1)电热丝R1的阻值;
(2)热水箱中的水由70℃加热到 100℃所吸收的热量;
(3)饮水机处于保温挡工作22s时间内电热丝R1产生的热量。
6. 如图为小明家的电压力锅,图是它的铭牌,在锅内装入2.5kg初温为15℃的食材,加热至 95℃,已知,问:
(1)电压力锅加热时,电流为______A,电阻为______Ω;
(2)此过程中,食材吸热______J;这些热量相当于完全燃烧______m3天然气放出的热量;
(3)若该压力锅的加热效率为 80%,此加热过程需要多长时间?
7. (2023山东潍坊)恒温箱广泛应用于医疗、科研、化工等行业部门,图示为某恒温箱的工作原理图。S为电源开关,通过控制温控开关可实现“保温”“加热”两个挡位间的切换。电源电压,、是电热丝,,“加热”时恒温箱的电功率。将恒温箱两气孔封闭,闭合开关S,置于“加热”挡位,箱内温度从升至设定的恒温温度,用时130s,该段时间内的加热效率。恒温箱的容积,箱内空气密度,箱内空气的比热容。求:
(1)“保温”时恒温箱的电功率;
(2)电热丝的阻值;
(3)恒温箱的恒温温度。
8.小明妈妈为奶奶买了一个电热足浴盆。内部加热系统和按摩系统两部分组成。加热系统的加热电阻额定电压为220V,额定功率为605W,问:
(1)小明帮奶奶泡脚时,向足浴盆中加入6kg 初温为20℃的水,加热系统的加热电阻正常工作16min将水加热到40°C,