初中物理能量计算题

在建筑工地上常看到这种起重机械，利用它吊起混凝土结构的吊板。现已知物重G＝600N，拉力F＝250N，


求：（1）在重物升高0.5m的过程中，所做的有用功，额外功及机械效率为多大？
（2）若所提升重物重力为750N，拉力为多大？此时的机械效率为多大？（不计绳重和摩擦力）．

如图所示的电路中，电源电压不变，电阻R₁的阻值为20Ω。当断开开关S₁和S₂，闭合开关S₃时，电流表的示数为0.50A；当断开开关S₂，闭合开关S₁、S₃时，电流表的示数为0.90A。

求：（1）电阻R₂的阻值。
（2）断开开关S₁和S₃，闭合开关S₂时，加在电阻R₁两端的电压。

用天然气灶烧水，燃烧1m³的天然气，使100kg的水从20℃升高到70℃。已知水的比热容是4.2×10³J（kg·℃）。天然气的热值q＝3.2×10⁷J/m³。求：
①1m³天然气完全燃烧放出的热量。②水吸收的热量　③天然气灶的效率η。

CFXB型“220V 1100W”电饭煲的原理图如图所示，它有高温烧煮和焖饭、保温两挡，通过单刀双掷开关S进行调节，R₀为电热丝．当开关S接高温烧煮挡时，电路的功率为1100W，当开关S接焖饭、保温挡时，电路的总功率为22W．

求：（1）电饭煲在高温烧煮挡时，开关S应与哪个触点连接？
（2）电热丝R₀的阻值多大？
（3）当电饭煲在正常焖饭、保温时电路中的电流多大？焖饭、保温10min，电热丝R₀产生的热量为多少？

氢能被视为未来的理想清洁能源．如果汽车发动机使用氢能源来工作，效率可以达到60%．若一辆氢能源小轿车在江海高速泰州北入口→扬州泰州机场大约25km的路程上获得的平均牵引力为840N，则它到达机场：(q_氢=1.4×l0⁸J/kg)
（1）牵引力做的功是多少？
（2）汽车需要的总能量是多少？
（3）需要消耗的氢的质量是多少?

小明家新买的房子准备装修，为了将水泥从地面送上楼，他在楼上安装了一个滑轮组，图中所用的滑轮每只 2kg ，每次将一袋 50kg的水泥提升5m．（不计绳重和摩擦，g 取10N／kg）求：

⑴每袋水泥受到的重力大小；
⑵每次做的有用功；
⑶滑轮组的机械效率．

工人利用图所示的滑轮组将重400N的物体向上匀速提起2m，。所用拉力为250N，滑轮组的机械效率是多少？ 若用此滑轮组将重900N的物体竖直向上匀速提升2m，拉力在这一过程中所做的功是多少？(不计绳重和摩擦的力)

如图所示是南京长江三桥工地上一台起重机吊臂上的滑轮组，它在50s内将重为2.4×10⁴N的钢材匀速提高10m.已知拉力F为10⁴N.则这个过程中：

（1）拉力F做了多少功？拉力F的功率多大？
（2）滑轮组的机械效率多大？
（3）题中少了哪两个数据仍能求出滑轮组的机械效率？

某中学为解决同学们的饮水问题，新购置了一批台式饮水机，其铭牌如下表所示．图是饮水机的电路图，S是用感温材料制造的温控开关，R₁是电阻，R₂是供加热的电阻丝．分析电路图可知，当S接通时，饮水机处于加热状态，当S断开时处于保温状态。

额定频率	50Hz	环境温度	10℃～38℃
加热功率	550W	环境湿度	≤90％
额定电压	220V	制热水能力	≥90℃ 5L/h

(1）在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流是多大？
(2）正常工作时该饮水机将热水罐中0.6kg，l8℃的水加热到93℃，用时6min。用这些数据及题目中的信息，计算热水罐中的水吸收的热量和该饮水机加热状态时的效率。[C_水=4.2×10³J /(kg·℃)]
(3）如果要使饮水机在保温状态时的功率是加热状态时的一半，则R₁与R₂的比值应是多少？

如图（a）所示，停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，就能测出车速。在图（b）中，P₁、P₂是测速仪先后发出的超声波信号，n₁ n₂分别是测速仪检测到的P₁、P₂经反射后的信号。设测速仪匀速扫描，P₁与P₂之间的时间间隔为0.9秒，超声波在空气中传播的速度为340米/秒，假设被测汽车沿直线匀速行驶。

（1）图b中每小格表示的时间是            s。
（2）测速仪第一次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离是多少？
（3）测速仪第二次发出的信号到被测汽车收到时，汽车距测速仪的距离是多少？
（4）汽车的速度是多少m/s？

小红家里原来用液化石油气烧水，每天用60℃的热水100kg。她参加“探究性学习”活动后，在老师和同学的帮助下，制造了一台简易的太阳能热水器。
（1）若用这台热水器每天可将100kg的水从20℃加热到60℃，这些水吸收的热量是多少？
（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kg？（液化石油气的热值是8.0×10⁷J/kg）
（3）请你说出太阳能热水器的优点。（至少说出一条）

某电力公司通过焚烧垃圾发电，每年可发电1.2亿千瓦时电能。若燃烧1吨垃圾可产生1.68×10¹⁰J的热量，这些热量可以使多少千克水由20℃加热到100℃.（水的比热容为4.2×10³J/Kg℃）

如图甲所示电路中，电源两端电压保持不变。图乙是通过小灯泡L的电流随其两端电压变化的曲线。只闭合开关S时，电流表的示数为I₁，定值电阻R₁消耗的电功率为P₁；只闭合开关S、S₁时，电流表的示数I₂为0.4A；只闭合开关S、S₂时，电流表的示数为I₃；所有开关都闭合时，小灯泡L正常发光，定值电阻R₁和R₂消耗的总功率为P。已知I₁:I₃=1:3，P₁:P=1:15。求：

（1）定值电阻R₁与R₂的阻值之比；
（2）电流表的示数I₁；
（3）小灯泡L的额定功率P_L。

太阳能具有清洁无污染、可再生等优点，是最有开发前景的新能源之一。小明家新安装了一台容积为500kg的太阳能热水器，加满水后，经过4h阳光的照射，水温由原来的20℃升高到40℃．则：
（1） 在这4 h内水吸收了多少热量?
（2） 若这些热量由效率为20％的火炉燃烧焦炭来提供，则需要燃烧多少kg焦炭?
[水的比热容C水=4.2×10³J／（kg·℃）、焦炭的热值q=3.0×10⁷J／kg]

用如图所示滑轮组提升重物．人用500N的拉力F，15s内使重为900N的物体匀速上升了3m．不计绳重和摩擦，求：

（1）拉力F做功的功率；
（2）滑轮组的机械效率；
（3）若改提400N的物体，求此时的机械效率。