内容发布更新时间 : 2025/1/3 1:48:11星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
计算题
1.在一个标准大气压下,用某燃气灶将2kg,25℃的冷水烧开. 求:(1)水需要吸收多少热量?
(2)如果该燃气灶的效率为25%,加热这些水至少需要燃烧多少千克燃气?
(3)燃气灶的效率低的原因是什么?{燃气热值约4.5×10J/kg C水=4.2×10J/(kg?℃)}. 【解答】解:(1)水吸收的热量:
Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×10J/(kg?℃)×2kg×(100℃﹣25℃)=6.3×10J; (2)由η=
可得,燃气燃烧产生的热量:Q放=
=
=2.52×10J;
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由Q放=mq可得,需要完全燃烧的燃气质量:m燃气===0.056kg;
(3)用燃气灶加热时,热量散失严重,燃料燃烧放出的热量不能全部被水吸收. 答:(1)水需要吸收的热量为6.3×10J;(2)至少需要完全燃烧0.056kg的燃气; (3)燃气燃烧放出的热量不能全部被水吸收.
2.某家庭用的燃气热水器,将20kg的水从10℃加热到60℃,完全燃烧了0.21m的煤气.已知水的比热容为4.2×10J/(kg?℃),煤气的热值为4×10J/m.试求:
(1)煤气完全燃烧放出的热量是多少?(2)水吸收的热量是多少?(3)该热水器烧水的效率是多少? 【解答】解:(1)煤气完全燃烧放出的热量:Q放=Vq=0.21m×4×10J/m=8.4×10J;
(2)水吸收的热量:Q吸=cm(t﹣t0)=4.2×10J/(kg?℃)×20kg×(60℃﹣10℃)=4.2×10J; (3)该热水器烧水的效率:η=
×100%=
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×100%=50%.
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答:(1)煤气完全燃烧放出的热量是8.4×10J;(2)水吸收的热量是4.2×10J; (3)该热水器烧水的效率是50%.
3.如右图(a)所示的电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P移至某处时,电路中电流表A、A1的指针偏转一样,如图(b)所示.则:(1)通过R1的电流是多少?(2)通过R2的电流是多少?
【解答】解:
据图可知,两个电阻是并联的关系,其中A1测量的是R1的电流,A测量是总电流,由于电流表A、A1的指针偏转一样,所以电流表A选择的量程是0~3A;电流表A1选择的量程是0~0.6A 故从图中可知:电流表A1的分度值是0.02A,所以A1的示数是0.4A;
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电流表A的分度值是0.1A,所以其示数为2A,即总电流是2A,R1的电流是0.4A, 所以根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和可知: 通过R2的电流是I2=I﹣I1=2A﹣0.4A=1.6A.
答:(1)通过R1的电流是0.4A;(2)通过R2的电流是1.6A. 4.如图,已知电源电压为9V,V1表示数为6V,L2电流为2.5A,则
(1)灯L1和L2两端的电压各是多少?(2)L1的电流是多少?电流表示数为多少?
【解答】解:(1)由电路可知,两灯串联,V1测量L1的电压,故L1两端的电压为6V; V2测量L2的电压,由串联电路的电压规律得L2两端的电压:U2=U﹣U1=9V﹣6V=3V; (2)因两灯串联在电路中,电流表测量串联电路的电流, 故两灯的电流一样大,都等于L2中的电流2.5A.
答:(1)L1两端的电压为6V,L2两端的电压为3V,(2)L1的电流是2.5A;电流表示数为2.5A. 5.如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3A.当闭合S、S1时,发现电流表示数变化了0.2A,求:(1)电源电压;(2)R2的阻值是多少? (3)当闭合S、S1时,电路消耗的总功率.
【解答】解:(1)闭合开关S,断开开关S1时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流, 由I=可得,电源的电压:U=I1R1=0.3A×30Ω=9V;
(2)当闭合S、S1时,R1与R2并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响, 所以,通过R1的电流不变,电流表示数的变化量即为通过R2的电流,则I2=0.2A, 因并联电路中各支路两端电压相等,所以,R2的阻值:R2=
=
=45Ω;
(3)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,当闭合S、S1时,干路电流: I=I1+I2=0.3A+0.2A=0.5A,电路消耗的总功率:P=UI=9V×0.5A=4.5W.
答:(1)电源电压为9V;(2)R2的阻值是45Ω;(3)当闭合S、S1时,电路消耗的总功率为4.5W. 6.如图所示,容器中装有0.2kg的水,水的深度为10cm.求:(1)容器中水的重力;(2)水对容器底的压强.(g取10N/kg)
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【解答】解:(1)容器中水的重力:G=mg=0.2kg×10N/kg=2N;
(2)水对容器底的压强:p=ρgh=1×10kg/m×10N/kg×0.1m=1×10Pa. 答:(1)容器中水的重力2N;(2)水对容器底的压强1×10Pa.
7.2016年里约奥运会,质量为56kg的中国举重名将龙清泉以抓举137kg,挺举170kg和总成绩307kg的好成绩夺得冠军.(g取10N/kg)
(1)抓举前龙清泉在手上涂镁粉,目的是 增大摩擦 .
(2)若龙清泉在训练中将50kg杠铃缓缓举高0.5m,则他对杠铃做功是多少?
(3)比赛中龙清泉挺举170kg的杠铃静止站立,如图所示.若他双脚与地面总接触面积为500cm,此时他对地面的压强是多少?
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【解答】解:
(1)抓举前龙清泉在手上涂镁粉,是在压力一定时,通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦; (2)挺举过程中对杠铃所做的功:W=G杠h=m杠gh=50kg×10N/kg×0.5m=250J; (3)龙清泉的重力:G1=m1g=56kg×10N/kg=560N;170kg的杠铃的重力:
G2=m2g=170kg×10N/kg=1700N;挺举时把杠铃举在头上静止时,龙清泉对地面的压力: F=G总=G1+G2=560N+1700N=2260N,受力面积S=500cm=0.05m, 此时龙清泉对地面的压强:p==
=45200Pa;
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故答案为:(1)增大摩擦;(2)他对杠铃做功是250J;(3)他对地面的压强是45200Pa. 8.有一重为1.5N,底面积为20cm的溢水杯放在水平桌面上,杯内盛有重2.5N的水,水面恰好到达溢水口,将一物块轻轻放入杯内,静止时如图所示,溢出40cm的水,当用一细铁丝将物块完全压入水中时,又排出10cm的水.求:(1)物块未放入之前杯对桌面的压强;(2)物块的重力; (3)物块的密度.
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