初中物理能量计算题

使用电热水壶烧水，具有便捷、环保等优点。右框是某电热水壶的铭牌。假设电热水壶的电阻保持不变，已知水的比热容为c_水=4.2×10³J/（kg·℃）。求：

（1）电热水壶的额定电流和电阻；
（2）1标准大气压下，将一壶质量为0.5kg、温度为20℃的水烧开，需要吸收的热量；
（3）在额定电压下要放出这些热量，电热水壶至少需要工作的时间。

如图所示，工人用定滑轮匀速提升重为180 N的物体，所用的拉力为200 N，在5s内物体升高的高度为2 m．此过程中，求：

(1)有用功；
(2)总功的功率；
(3)定滑轮的机械效率．

如图所示，L是“12V  6W”的小灯泡，R₁是定值电阻，R₂是最大阻值为24Ω的滑动变阻器，电源电压和灯泡电阻均不变。
（1）求小灯泡的阻值；          
（2）闭合开关S、S₁，滑片P在a端时，小灯泡恰能正常发光，且电流表示数为0.9A，求R₁的阻值；
（3）闭合开关S，断开开关S₁，求在滑片P移动过程中，灯泡消耗的最小功率。

工人利用如图21所示的斜面，把质量为50kg的货物沿斜面由底部匀速推到顶端，所用时间为10s，沿斜面向上的推力为300N。斜面长10m，高5m。g取10N/kg。求：

（1）货物所受重力是多少？
（2）此过程货物的运动速度是多少?
（3）斜面的机械效率是多少?
（4）如果把货物放在水平地面上，与地面的接触
面积是0.5m²，对地面的压强是多少？

电动自行车以其轻便、经济、环保倍受消费者青睐．某型号电动自行车的主要技术参数如右表所示．
 
(1)小明质量为60kg，重力为多大?(g取10N／kg)
(2)小明骑上电动自行车行驶时两轮胎与地面的接触面积共为1．0×10－2m2，那么此时车对地面的压强多大？(g取10N／kg)
(3)在某平直路段上，电动自行车以额定功率攀速行驶时，受到的平均阻力为40N．若行驶速度为7m/s，则5s内动力对自行车所做的功是多少?电动自行车的效率是多大? （2+2分）

甲、乙、丙所示的是一种电热水器的铭牌，剖面结构示意图和内部简单电路图，R₁、R₂均为电热丝。

求：（1）当该热水器装满20℃的水时，1标准大气压下把水烧开，需要吸收多少热量？［C水＝4.2×10³J（kg·℃）］
（2）装满水时出水口与容器底相距5cm，则出水口受到水的压强多大？（π≈3，g取10N/kg）
（3）电热水器中R₁、R₂的阻值各多大？

如图所示是小李家的部分电路，灯L上标有“220V 40w”．他将电阻丝电阻为40 欧的电热水壶插入插座，发现烧开满壶水需要5min，电热水壶的电阻丝产生的热量为3×10⁵J．若灯丝和电阻丝的电阻均不随温度变化，求：

（1）火线与零线间的实际电压为多少？
（2）开关S闭合时，灯L的实际功率是多少？

在图10(a)所示的电路中，电源电压为6伏且不变,滑动变阻器R₂上标有“50Ω 2A”字样。闭合电键S，移动滑片P到某位置时，电压表、电流表的示数分别为2伏和0.2安。求:

(1)滑动变阻器R₂接入电路的阻值。
(2)电阻R₁的阻值。
(3) 在移动滑片P的过程中,通过电阻R₁的最大电流I_最大
(4) 改变滑片P的位置，使电压表、电流表指针偏离零刻度线的角度恰好相同，如图10(b)和(c)所示，此时滑动变阻器R₂接入电路的阻值。

一太阳能热水器，铭牌上部分参数如下表所示。装满水放在阳光充足的水平台面上
（1）若它的底部支架与水平台面的接触面积为0.2m²，求它对台面的压力和压强．（g ="10N/kg" ）
（2）某地区（晴天）平均每平方米的面积上，每小时接收的太阳能约为2.8×10⁶ J ．若该热水器接收太阳能的有效面积为1.5 m²，每天日照时间按8h 计算，则它一天中接收的太阳能（E）约为多少？若这些太阳能有60 ％被热水器中的水吸收，则可使水温升高多少？（1+2=3分）
（3）若该热水器一天中接收的太阳能，由燃烧煤气（热值q ="4.2" x 10⁷ J/kg ）获得，则需要完全燃烧多少千克煤气？

为宣传“如何有效利用废旧塑料”，探险家大卫·罗斯柴尔德和他的伙伴们乘坐用废旧塑料瓶制成的帆船从旧金山漂流到悉尼．该船用1.25×10⁴个充满CO₂气体的废旧塑料瓶提供浮力，每个塑料瓶的体积为1×10^-3m³．（为方便计算，海水密度取1×10³kg/m³，g=10N/kg）
⑴ 这些塑料瓶最多能排开水的体积为多少？
⑵ 这些塑料瓶的总质量为500kg，若瓶和船体的总质量为3×10³ kg，则该船最多还能承载多少千克的货物？

如图所示的电路中，电阻R₁=30欧，滑动变阻器R₂标有“100Ω 2A”字样。闭合电键S后，移动滑动变阻器的滑片处于某一位置时，电压表的示数为9伏，电流表的示数为0.5安。试求：   

（1）此时滑动变阻器R₂接入电路的阻值；
（2）电源电压。

电水壶能在较短的时间内提供沸水，正好与现代人的生活节奏合拍，是现代家庭中必备的电器。表是某品牌电水壶的铭牌。

××牌电水壶
额定电压	220V
额定功率	1100W
容   积	3L

 
（1）从安全方面考虑，电水壶的插座应选用下图中的_____(填“甲”或“乙”)。

（2）电水壶的额定电流是多少？
（3）该电水壶装满水后正常工作，要将20℃的水加热至沸腾至少需要多长时间（不计热量损失，水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃），水的密度是1.0×10³kg/m³，外界气压为1标准大气压）？

如图实验装置，斜面长2m，高0.5m，秒表每格1s．重为1N的小车在沿斜面方向、大小是0.3N的拉力F作用下，从底端匀速到达顶端，秒表变化如图（指针转动未超过一周）。求：

（1）拉力所做的功；
（2）拉力的功率；
（3）斜面的机械效率。

如下表及图所示，是某电热饮水机说明书的一些数据和电路原理图，该电热饮水机有加热和保温两种工作状态（由机内的温控开关S₀控制）。求：

（1）当开关S闭合，开关S₀断开时，饮水机的功率是多大？
（2）保温电阻R₂的阻值是多少？
（3）若正常工作时，该电热器加热的效率为70％，将满热水箱的水从20℃加热到95℃需要多长时间？（C_水=4.2×10³J/kg·℃）

温州市政府计划今年内建造40个电动汽车充电桩，为温州电动汽车的进一步发展做好配套设施建设。下表为某品牌电动汽车的部分相关数据：

空车质量	续驶里程	每千米消耗电能 （40千米/时行驶）	电池类型	工作电压
1600千克	300千米	0.12千瓦时	铁电池	310伏

（1）空车时，若该电动汽车车轮与地面的总接触面积是800厘米²，则该车静止时对地面的压强是多大？（g取10牛／千克）
（2）若该车以40千米／时的速度匀速行驶2.5小时，则消耗电能多少千瓦时？
（3）该电动汽车采用铁电池供电。如图所示为铁电池与锌锰电池给相同用电器供电时的放电曲线。与锌锰电池相比较，铁电池有何特点？                      （写出两点）。