为缓解城市公交运输压力,南昌正在建造地铁,某学校综合实践活动小组的同学们收集到地铁机车和公交汽车在某段运行区间内的相关数据如下:
×![]() 地铁机车 |
地铁电力机车 功率106W |
平均速度60 km/h |
牵引力5×104N |
额定载客量500人 |
××型号 公交汽车 |
燃油热值 4x107 J/kg |
平均速度15 km/h |
牵引力3000 N |
额定载客量40人 |
(1)甲、乙两地铁站相距1.8 km,地铁运行需要多长时间?消耗多少电能?
(2)公交汽车每千米消耗燃油0.3 kg,行驶1.8 km路程所消耗的燃油完全燃烧放出多少热量?公交汽车的效率是多少?
(3)根据题中获得的信息,从物理学角度谈一谈地铁作为交通工具的优点.(写出一条即可)
如图所示,电路中电源电压和灯泡L的电阻保持不变,已知定值电阻R1=18Ω.求:
(1)若只闭合开关S2时,电流表的示数为0.5A,电压表的示数为3V,则R1两端的电压是多少?电源电压是多少?
(2)若开关S1,S2,S3都闭合时,电流表的示数为3A,此时灯泡L正常发光,则小灯泡的额定功率和小灯炮的电阻各是多少?
(3)若只闭合开关S3时,通电500s,则小灯泡消耗的电能是多少?
某校师生自制一台电烘箱而设计的简化电路图及技术参数如下,R1和R2均为电热丝且电阻值恒定.
额定电压 |
220V |
|
正常工作电流 |
高温档 |
5A |
低温档 |
2A |
根据师生们的设计,求:
(1)电烘箱在高温档正常工作时每分钟可产生的热量.
(2)电热丝R1的阻值.
(3)电烘箱在低温档时正常工作时,R2的功率.
在一次课外活动中,小华同学对家里的电磁炉进行了相关的观察和研究,并记录了电磁炉及她家电能表的有关数据,如下表所示。(水的比热容为c= 4.2×103J/(kg·℃)。请你根据小华同学在活动中获得的有关资料,求解在这段时间内:
(1)水所吸收的热量;
(2)电磁炉的实际功率;
(3)电磁炉烧水的效率。
观察对象 |
有关记录 |
研究活动 |
电磁炉 铭牌 |
U额=220V P额=1kW |
①用电磁炉加热一壶水(水的质量m=2kg,初温t0=30℃) ②关闭家里其它用电器。只将该电磁炉接入电路烧水,观察到电能表表盘在5min内转了150r,最后测得水的温度 t=50℃ |
电能表 铭牌 |
220V 10(40)A 50Hz 2000r/kW·h |
如图所示,工人通过滑轮组使重600N的箱子以0.4m/s 的速度从地面提升到12m高的平台上,若工人吊起箱子过程中做的额外功是1800J.求:
(1)滑轮组的机械效率是多大?
(2)工人吊起箱子的过程中所用的拉力是多少?
(3)工人做功的功率为多少?
家庭电路的电压是220V,某空调器处于制冷状态时的功率P1是2.0Kw,送风状态时的功率P2是0.2kW,它们是交替运行的.现测得此空调器在某时段内的电功率随时间变化的关系如图所示.
(1)空调器在前5min内处于什么状态,此时通过它的电流是多少安?
(2)在15min内,空调器消耗的电能是多少焦耳.
(3)若15min内空调器消耗电能的50%用于给电热水器加热10kg的初温20℃的温水,则可以使水温最高达到多少摄氏度?[已知水的比热容:4.2×103J/(kg·℃)]