初中物理能量计算题

人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页．钻木取火的一种方法是将削尖的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓．木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧．因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0.25克．巳知：来回拉一次钻弓需1.0秒，钻弓长为s=0.25米，人拉钻弓的力为16牛顿，木头比热容c=2×10³焦／(千克·℃)，室温为20℃，问：
（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少?
（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25％被木棒尖端吸收，则1秒内可使木棒尖端温度提高多少℃?
（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来?

如图所示，工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子，工人施加  
的拉力为250N，箱子10s内被匀速竖直提升了 2m，不计绳重
和摩擦，取g=10N/kg。求：
(l)箱子受到的重力；
(2)工人做的有用功；
(3)滑轮组的机械效率。

某型号汽车发动机的额定功率为6×10⁴W，在水平路面上以20 m/ s的速度匀速行驶了5分钟。汽车在额定功率下匀速行驶的这段时间内，求：
(l）行驶5min牵引力所做的功；
(2）汽车在水平路面上匀速行驶5min通过的路程；
(3）发动机所提供的牵引力大小。

完全燃烧多少酒精可以放出8.4×10⁴J的热量？若这些热量全部被质量为0.4kg、温度为20℃的水吸收，则水的温度升高到多少摄氏度？
[q_酒精＝3.0×10⁷J/kg；c_水＝4.2×10³J/(kg·^oC)]
37.已知某太阳能热水器的数据如下表：

真空管直径×长度	70mm×1800mm	规格/支管	15
外形尺寸	1840mm×1597mm×1765mm	保温层/mm	60
水箱容量/L	150	采光面积/m^2	2.1

已知我市向着阳光的地方每平方的面积在1h内得到的太阳辐射能平均为3×10⁶J.若每天接受太阳能的时间以8h计算，正常情况下一天内该热水器能把初温为20℃的一箱水加热到60℃，则：
（1）水箱内的水共吸收多少热量？
（2）该热水器的效率多大？

物理兴趣小组的同学们做了这样的实验：取500g水放在烧杯中，测得水的温度为20℃，然后点燃酒精灯给烧杯加热，并将温度计插在水中观察水温的变化，当温度计的示数恰为70℃时，消耗了10g的酒精. [C_水＝4.2×10³J/（kg·℃）]
（1）请计算出实验中水吸收了多少热量？
（2）有的同学试图用水吸收的热量来计算酒精热值，请回答这种做法是否可以？并说明理由.

据报道，2008年北京奥运会的标志性工程——国家体育馆(“鸟巢”工程)确定采用太阳能电力这一绿色能源，去年年底在纽约交易所上市的无锡尚德太阳能电力有限公司被选中，为“鸟巢”的十二个主通道安装太阳能发电系统。
⑴若为“鸟巢”工程提供的130kW太阳能发电系统连续正常工作2h，可得到多少电能?
⑵尚德公司今年的产品将达到2.4×10⁶W的发电功率，进入全球第四名。若这些产品提供的电能改由火力发电来提供，则每秒钟将增加约99kg的二氧化碳排放量，造成大气污染。已知在通常情况下二氧化碳气体的密度为1.98kg／m³，则这些二氧化碳气体在通常情况下的体积多大?
⑶尚德公司产品的光电转化率(光能转化为电能的效率)目前在国内同行处于领先水平。现有该公司生产的一块接收面积为2m²的太阳能电池板，其光电转化率为20％，如果太阳光照射到该电池板时每平方米面积上的辐射功率为1.0×10³W，则它的发电功率是多大？

如图是家庭、宾馆常用的电热水壶，袭中列出了其部分技术参数．

(1)电热水壶正常工作时的电流是多少?
(2)电热水壶正常工作时，用6min就能将整壶水烧开，如果水吸收的热量是3.24×10⁵J，则该电热水壶的效率是多少?
(3)有关电热水壶的安全使用，有下列几种说法，其中不正确的是       (填序号)．
①电热水壶不用时，应拔下电源插头；②当壶体和基座被弄脏时，放进清水中清洗；③电热水壶工作时，身体不可靠近壶嘴；④注入水时，水位不超过电热水壶的最高水位线

在图所示的电路中，电阻R₁的阻值为10欧。闭合电键S，电流表A₁的示数为0.6安，电流表A₂的示数为0.3安。求：

①　电源电压。
②　电阻R₂消耗的电功率。

小洪同学家原来用液化石油气烧水，每天约用60℃的热水100kg.她参加“探究性学习”活动后，在老师指导和同学帮助下，制作了一台简易的太阳能热水器.
(1)若这台热水器夏天平均每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,这些水吸收的热量为多少？
(2)若液化石油气燃烧放出的热量有70％被水吸收，她家改用太阳能热水器后，平均每天可节约液化石油气多少千克？（液化石油气的热值为8.0×10⁷J/kg）
(3)请你说出使用太阳能热水器的优点.（至少说出一点）

如图，在50N的水平拉力F作用下, 重800Ｎ的物体沿水平地面做匀速直线运动, 滑轮组的机械效率为80％，则

（1）物体与地面间滑动摩擦力为多大？
（2）若物体的速度为0.2m/s,则1min内拉力做的功为多少焦？ 
（3）如果想用更小的力拉动重物，请你提出一条可行性建议.

我们可以用图示的电路图测量未知电阻R_X的阻值．调节电路，当电压表示数U为14.0V时，电流表的示数为0.40A。(1)计算R_X的阻值；(2)实际上，电流表是有电阻的，如果考虑到电流表的电阻R_A为0.5Ω，计算这时待测电阻R_X的阻值。

如图所示，是物理兴趣小组设计的风力测量仪的电路示意图。其电源电压为3伏，电路保护电阻R₁=20欧，均匀电阻丝的阻值R₂=5欧，金属丝OA（电阻忽略不计）的上端固定在O点，下端系有一块塑料片B，当风从右向左吹动塑料片时，金属丝向左摆动并与电阻丝保持良好的接触，风力表由电压表改装而成。

⑴无风时，塑料片竖直下垂，电压表示数是多少？电路中的电流是多少？
⑵风力最强时，金属丝滑至电阻丝的最左端，电压表的示数是多少？
⑶有人建议在此电路中串联一个电流表，用电流表的示数反映风力大小，你认为是否可行，请说明理由。

在图所示的电路中，电阻R₂的阻值为20欧，电键S₁、S₂闭合时，电流表的示数为0.5安；电键S₂闭合，S₁断开，电流表的示数为 0.3安。请问：

⑴电路中，电流表为什么会发生变化？
⑵电压表的示数。
⑶电阻R₁的阻值。

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·℃）