初中物理能量计算题

汽车已进入百姓家庭，汽车发动机性能的好坏倍受人们关注．在汽车发动机的设计过程中，既要考虑能量的有效利用，又要考虑发动机的冷却问题．[汽油热值为4.6×10⁷ J/kg，汽油密度为0.7×10³ kg/m³，水的比热容为4.2×10³ J/（kg•℃）]
（1）为了防止发动机过热，汽车的冷却系统常用水的循环来降低发动机的温度.6kg水在冷却系统中温度升高50℃，所吸收的热量是多少？
（2）15L汽油在汽车发动机汽缸内燃烧40min，可以释放出多少能量（假设汽油完全燃烧）？若发动机输出的功率为6×10⁴ W，则此汽车发动机的效率是多少？（汽车发动机效率的计算结果精确到0.1%）

图1为某小汽车测定油箱内油量的电路原理图．其中：Rx为压力传感器，它的电阻值随受到压力的变化而变化，阻值随压力变化的关系如图2所示；表A为油量表，它实质是一只电流表，油箱内油量的变化通过电流表示数的变化显示出来； R₀是阻值为5Ω的定值电阻；电源电压恒为15V；油箱压在压力传感器Rx上。若电流表的量程为0～0.6A，该油箱加满油时，电流表指针恰好指示最大刻度，求：

（1）加满油时，R₀两端的电压是多少？
（2）加满油时，Rx的阻值是多少？
（3）当油箱对压力传感器的压力为340N时，电路中的电流多大？

一辆重1×10⁴N 的汽车在水平路面匀速运动，所受阻力为920N，汽车牵引力的功率为9.2kW，其汽油发动机效率为20%（汽油热值是4.6×10⁷J/kg）．若汽车运动100s，求：
（1）牵引力做了多少功？
（2）汽车通过的距离多长？
（3）发动机消耗汽油质量是多少？

卖火柴的小女孩在严寒里只能靠点火柴取暖，一根火柴的质量约0.065g，火柴的热值平均为1.2×10⁷J/kg．
求：（1）一根火柴完全燃烧所释放出的热量为多少？
（2）一根火柴完全燃烧能使1m³空气温度升高多少摄氏度？
[已知空气的密度为1.3kg/m³；比热容为1×10³J/（kg•℃）]．

网上曾热销一种“55度杯”，称“能很快将开水变成适饮的温水，而后又能将凉水变成适饮的温水”。为破解此中秘密，某物理小组设计了如图模型。设此模型杯内胆中封存着300g水，此时室温20℃；现向杯中倒入100℃开水，摇一摇，热平衡后杯内水温迅速降至52℃。(忽略整个过程中内胆及空间的热损失)。

求：（1）封存的水吸收的热量？
（2）杯中倒入水的质量为多少？
（3）迅速将杯内水倒掉，迅速将200g室温的煤油倒入该杯，热平衡后，煤油的温度可升至多少？（煤油的比热容为水的一半）

太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一．某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×10⁶J的太阳能，在5小时的有效照射时间内，将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃．求：
（1）热水器中的水吸收的热量Q；[水的比热容c=4.2×10³J/（kg．℃）]
（2）热水器5小时内接收到的太阳能E；
（3）热水器的效率η；
（4）若改用煤气来加热这些水，需要完全燃烧多少千克煤气？（煤气的热值q=4.2×10⁷J/kg，假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收）

将物重为5N的木块放进水里，木块有一半体积露出水面：
（1）求木块的体积
（2）若在木块上再放一个铁块，恰好使木块完全没入水中，而铁块刚好在水面上，求铁块的重力；
（3）若将（2）中的铁块挂在木块下面，试通过计算说明能否使木块全部没入水中？

如图所示，将一个物体挂在弹簧测力计下。当物体处在空气中时，弹簧测力计的示数为50牛；把物体浸没在足够深的水中，弹簧测力计的示数为30牛。求：

（1）物体受到的浮力是多少牛？
（2）物体的体积是多大？
（3）物体的密度是多少？

一个不规则的实心物体，质量55g，放入装满纯水的烧杯中，沉入底部，排开0.5N的水。然后向烧杯中加盐并搅拌，直到物体悬浮为止。求：
（1）物体在纯水中所受的浮力；
（2）物体的体积；
（3）物体悬浮时盐水的密度。

如图所示电路，电源电压保持不变，定值电阻R₁＝15Ω，灯泡的额定功率为1.5W．（不考虑灯丝电阻随温度改变）

（1）只闭合开关S₁，将滑动变阻器的滑片移至最左端时，电流表的示数为0.6A，求电源电压；
（2）只闭合开关S₂，当移动滑动变阻器的滑片使灯泡正常发光时，电流表的示数为0.5A，求滑动变阻器此时接入电路的阻值；
（3）只闭合开关S₂，当移动滑片使滑动变阻器接入电路的阻值为20Ω时，变阻器消耗实际功率为0.8W，求此时电路消耗的总功率．

如下图1所示，重为8N的物体A在拉力F的作用下，5s内匀速运动了0.5m．拉力F做的功随时间变化的图象如图2所示．己知动滑轮重0.5N，物体A在水平桌面上运动时受到的摩擦阻力f为物重G的0.5倍．求：

（1）拉力F的功率．
（2）拉力F大小．
（3）克服绳重及摩擦所做的额外功占总功的比例．

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置，下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息

其中太阳辐射功率是指1h内投射到1 m²面积上的太阳能。
（1）求水在10h内吸收的热量；
（2）如果水吸收的热量用天然气来提供，需要完全燃烧多少m³的天然气；（天然气的热值为8.4×10⁷J/m³，天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收）
（3）求该太阳能热水器的能量转化效率．

光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小．如图1所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，光源射出的远红外激光束穿过通道照射到光敏电阻R_T上，当有人通过时，人体将阻挡激光光线的射入．电源电压恒定为12V，R_T为光敏电阻，定值电阻R₀=10Ω，若在0﹣12s的时间内有两人分别经过通道，每次通过时间为1s，电压表的示数变化规律如图U﹣t．求：

（1）当有人通过（光敏电阻在无激光照射）时，光敏电阻的阻值R_T0；
（2）当无人通过时，光敏电阻的功率；
（3）在0﹣12s的时间内电路消耗的电能．

随着人们生活水平的日益提高，小汽车越来越多地走进了百姓人家．一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW．若小汽车行驶的距离为100km，汽油的热值q=4.6×10⁷J/kg，小汽车发动机的效率为25%．求小汽车在这段路程中：
（1）运动的时间；
（2）发动机所做的功；
（3）消耗汽油的质量．

小华同学家原来是用液化石油气烧水的，最近家里刚买了一台太阳能热水器，小华阅读说明书了解到，这台太阳能热水器在晴好天气时，平均每天可将100kg水温度从15℃升高到65℃．
（1）这台热水器中的水平均每天吸收多少热量？      ．
（2）若液化石油气燃烧时放出热量的60%被水吸收，改用太阳能热水器后，平均每天可节省液化石油气多少千克？      ．
（3）使用太阳能热水器比使用燃料烧水，除了节约能源外，还有哪些优点？（写出一点即可）     
液化石油气的热值为7.0×10⁷J/kg，水的比热容是4.2×10³J/（kg•℃）