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太阳能是21世纪重点发展的能源之一。太阳能汽车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机来驱动汽车的一种新型汽车。如图所示的是一辆太阳能实验车,车上太阳能电池接受太阳能的面板的有效面积为S="8" m2,太阳光照射到电池板每1m2面积上辐射功率为P0=1KW,在晴朗的天气,电池对着太阳时产生的电压为U=120V,并对车上的电动机提供I=10A的电流,试问:
(1)       太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?
如果这辆汽车的电动机将电能最终转化为机械能的效率为75%,当汽车在水平路面上匀速行驶时,受到的牵引力为150N,则汽车的行驶速度是多大?

科目 物理   题型 计算题   难度 较难
知识点: 能量利用效率 功率计算公式的应用
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发生意外的民航客机紧急着陆后,打开紧急出口,狭长的气装会自动充气,生成一条连接出口与地面的斜面,如图所示,人员可沿着斜面滑行到地上。机舱口下沿距地面高度为 3 m ,气囊长为 6 m 。一个质量为 50 kg 的人沿气囊从出口处下滑到地面的平均速度为 4 m / s g = 10 N / kg 求:

(1)他从出口滑到地面,需要的时间是多少?

(2)他从出口滑到地面,重力做功是多少?

如图,杠杆在水平位置平衡,物体 M 1 重为 500 N OA : OB = 2 : 3 ,每个滑轮重为 20 N ,滑轮组的机械效率为 80 % ,在拉力 F 的作用下,物体 M 2 0 . 5 m / s 速度匀速上升了 5 m 。(杠杆与绳的自重、摩擦均不计)

求:(1)物体 M 2 的重力;

(2)拉力 F 的功率;

(3)物体 M 1 对水平面的压力。

如图,电源电压不变,定值电阻 R 1 = 6 Ω ,电流表的量程为 0 ~ 0 . 6 A ,电压表的量程为 0 ~ 3 V ,滑动变阻器 R 2 的规格为“ 40 Ω 1 A ”,闭合开关后,当滑片 P 置于 M 点时,电流表示数为 0 . 3 A ,当滑片 P 置于 N 点时,电流表示数变化了 0 . 1 A ,且滑动变阻器连入电路中的阻值 R M R N = 1 2

(1)求定值电阻 R 1 前后两次电功率之比;

(2)求电源电压;

(3)在不损坏元件的情况下,求出滑动变阻器的取值范围。

庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行,图中093改进型攻击核潜艇于2019年4月27日公开亮相,进行了战略巡航。该潜艇最大核动力功率为 2 . 8 × 10 4 kW ,完全下潜到海面下后的排水量为 6 . 8 × 10 3 t (取海水密度 ρ = 1 × 10 3 kg / m 3 g = 10 N / kg ) 。问:

(1)该潜艇悬浮时,其上一面积为 0 . 05 m 2 的整流罩距海面深度为 200 m ,此时整流罩受到海水的压力为多少?

(2)若最大核动力功率转化为水平推力功率的效率为 80 % ,该潜艇在海面下以最大核动力功率水平巡航时,受到的水平推力为 1 . 6 × 10 6 N ,此时潜艇的巡航速度为多少?

(3)该潜艇浮出海面处于漂浮时,露出海面的体积为 1 . 5 × 10 3 m 3 ,此时潜艇的总重量是多少?

小明家电热水器铭牌标识为“ 220 V 1000 W ”。由于使用了多年,该电热水器中的电热丝明显氧化导致其电阻发生了变化,为准确测量氧化电热丝的实际电阻值,小明在家中把该电热水器单独接入 220 V 的家庭电路中工作 5 min ,发现电能表指示灯闪烁了242次,电能表规格如图所示。问:

(1)小明测得该电热水器的实际电功率是多少?

(2)该电热水器氧化电热丝的实际电阻值是多少?

(3)为恢复该电热水器的铭牌功率,可与氧化电热丝并联一段新的电热丝,则并联的这段电热丝的电阻值为多少?

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