初中物理能量计算题

如图所示电路，闭合开关 ，断开开关 、，将滑动变阻器的滑片 移至最右端时，电路中的电流为 ，小灯泡恰能正常发光；闭合开关，断开开关 、，将滑动变阻器的滑片 移至最左端时，电路中的电流为 ，小灯泡的电功率 是其额定电功率的 ，滑动变阻器的电功率为 ；保持滑动变阻器的滑片 在最左端，闭合开关 、和，阻值为的定值电阻的电功率为 ，此时电路的总功率 与  之比为 。设电路工作过程中电源两端的电压及小灯泡的电阻值保持不变，滑动变阻器的最大阻值班为 。求：

（1） 与 的比值；
（2） 与 的比值；
（3） 。

如图是常见的一种电动自行车和家用小轿车，电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电，骑行时，蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。轿车利用燃烧汽油获得动力，下表是这种品牌电动自行车的一些主要技术参数。

最高车速	≤30km／h	一次充电连续行驶里程	50km
蓄电池	36V／10Ah铅酸蓄电池	充电时间	8h
一次充电耗电量	0.6kW·h	电动机效率	80%
整车质量	40kg	最大骑行噪声	≤62dB

请回答：
1、若质量是70kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时，受到的阻力是人与车总重的0.02倍，取ｇ取10N/kg。求：行驶20min，电动机对自行车做的功和通过电动机线圈的电流。
2、一辆质量为1.8t的家用轿车以50km/h的速度匀速行驶时所受阻力为车重的0.04倍，其百公里油耗为10L，求该汽车发动机的效率？（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg，汽油的密度为0.71g/cm³））
3、在交通运输中，常用“客运效率”来反映交通工具的某项效能，“客运效率”表示每消耗单位能量对应的载客数和运送路程的乘积，即客运效率＝人数×路程／消耗能量。一个人骑电动自行车，消耗1MJ（10⁶J）的能量可行驶30km，一辆载有4人的普通轿车，消耗320MJ的能量可行驶100km，则电动自行车与这辆轿车的客运效率之比是多少？

在图中所示的电路中，电源电压为18伏保持不变，电阻R₁的阻值为10欧。闭合电键S后，电流表A的示数如图（a）所示。

① 求电阻R₁两端的电压U₁。
② 求电阻R₂的阻值。
③ 现选择标有 “10Ω  2Α”、“50Ω  1.5Α”字样的滑动变阻器替换电阻R₂，要求：在移动变阻器滑片P的过程中，电压表示数的变化量最大（电压表的表盘如图（b）所示）。问：选择哪一个变阻器替换电阻R₂?求出相应电压表的变化范围。

如图所示电路，电源电压为6V，灯泡L标有“6V 3W”的字样，设灯泡灯丝电阻不变。

(1)若表a为电流表、表b为电压表，当S闭合时，电流表的示数为0.5A，求电阻R的阻值。 
(2)若表a、表b均为电压表，闭合开关S，求灯泡L的功率及其通电4min所产生的热量。

工人利用如图所示的装置，在河边打捞水中的物体M。打捞过程中物体M在水中匀速上升的速度为0.2m/s，此时工人做功的功率为360W；当物体被打捞出水面后，工人对绳子施加最大的拉力，恰好能使物体继续匀速上升。已知：工人的质量为70kg，物体M的密度为2.5×10³kg/m³。不计绳重、轴摩擦及水对物体的阻力，g取10N/kg。求：

（1）物体M的重力G_M；
（2）动滑轮的重力G_动；
（3）物体离开水面后，滑轮组的机械效率η。（结果请保留两位有效数字）

如图所示，电源两端电压U保持不变。当开关S₁闭合、S₂断开，滑动变阻器的滑片P置于B端时，滑动变阻器接入电路的电阻为R₃时，电压表V₁的示数为U₁，电压表V₂的示数为U₂；当开关S₁闭合、S₂断开，滑动变阻器的滑片P置于A端时，电阻R₁消耗的电功率为P₁，电流表A的示数为0.5A。已知：P₁＝2.5W，U₁∶U₂＝1∶2，R₂＝8Ω。求：

（1）电源两端的电压U；
（2）当开关S₁、S₂闭合，滑动变阻器的滑片P置于B端时，电路消耗的电功率P。

如图所示，滑轮组提起重630N的货物，绳子的自由端拉力F=300N，重物以0.2m/s的速度匀速上升，不考虑绳重和摩擦，求：

（1）此时滑轮组的机械效率                                                     
（2）拉力做功功率
（3）当所提货物重力为930N时，绳端的拉力为多大？

PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它的发热效率较高，PTC有一个人为设定的温度。当它的温度低于设定温度时，其电阻值会随它的温度升高而变小；当它的温度高于设定温度时，其电阻值随它的温度升高而变大。如图所示的陶瓷电热水壶就使用了这种材料。它的工作电路如图所示，R₀是定值电阻，其阻值不受温度的影响。R_T是PTC的电阻，R_T的电阻值与温度的关系如图所示。该电热水壶在R_T设定温度状态工作时，电路消耗的总功率为1100W。

（1）R₀的阻值为多少？
（2）当R_T的温度为130℃时，电路中R_T的实际功率为多少？

有某型号电水壶的铭牌如下表，如图是电水壶的电路图，R为加热器，温控器S是一个双金属片温控开关，随温度变化闭合或断开，从而实现了自动控制保温和加热两种状态。若加热器电阻阻值随温度改变而发生的变化可忽略不计，则：
（1）当S闭合时，电水壶处于            状态，电阻R₀的作用是          。
（2）水壶正常工作时，其加热电阻的电阻值是多大？
（3）当电水壶处于保温状态时，通过加热器的电流是0.2A，此时电阻R₀的电功率是多少?

如图所示为一部分电路，当把电压恒定的电源接在A、C两点时，电流表A₁、A₂示数分别为I₁和I₂，且I₁∶I₂＝9∶5；若把此电源接在B、D两点时，电流表A₁示数为I₁′，且I₁∶I₁′＝9∶2； R₁、R₂消耗的功率分别为P₁和P₂。

求：（1）R₂∶R₃为多少？ 
⑵P₁∶P₂为多少？

物体A在滑轮组拉力的作用下，1s内沿水平地面匀速移动了0.2m，弹簧测力计的示数如图所示，不计滑轮和绳重及轴摩擦，求：

（1）绳子自由端的拉力；
（2）物体A受到的摩擦力；
（3）滑轮组对物体A做功的功率。

如图所示将质量为70kg，底面积为0.5m²、高为7cm的物体A用力沿着水平面匀速拉到倾角30°的固定斜面上，方明同学用平行于斜面500N的推力在5s时间内匀速推高1m．（g取10N/kg）
求：（1）物体A的密度？（2）物体A在水平面上对水平面的压强是多少？（3）物体A在斜面上的速度
（4）斜面上推力做的总功和推力的功率．（5）斜面的机械效率．（6）斜面对物体的摩擦力．

如图所示电路，电源电压恒定不变，电阻R1的阻值为5Ω，小灯泡上标有“12V  6W”字样，闭合开关S。
（1）当开关S1、S2都闭合，滑动变阻器的滑片P移到最右端时，电流表的读数为1.7A，小灯泡恰能正常发光，求滑动变阻器的最大阻值。
（2）当开关S1、S2都断开，滑动变阻器的滑片P在最右端，求电流表的读数和滑动变阻器消耗的电功率。

学完“浮力”知识后，小芳同学进行了相关的实践活动．（g取10N/kg）

（1）她选取一质量为750g、体积为1250cm³长方体木块，让它漂浮在水面上，如图甲所示，求木块受到的浮力．
（2）取来规格相同由合金材料制成的螺母若干，每只螺母质量为50g，将螺母逐个放置在漂浮的木块上．问：放多少只螺母时，木块刚好浸没在水中？
（3）她又用弹簧测力计、一只螺母做了如图乙所示的实验，弹簧测力计静止时的示数为0.4N，求合金材料的密度．

一辆质量为1.5t的小货车，载有质量为1.0t的货物，四个车轮与地面接触的总面积为0.1m²，小货车在平直公路匀速行驶1km，所用时间为50s，小货车受到摩擦阻力为车重的0.1倍．（g取10N/kg）．在这段时间内，求：
（1）小货车受牵引力的大小；
（2）小货车对地面的压强；
（3）牵引力做功的功率．