今年清明节,爸爸开车带着李兵从市区出发沿高速到蒙山扫墓,汽车(包括车上的人和物品)质量为1.8×103kg,车轮与地面的总接触面积为0.09m2,当汽车以90km/h的速度在平直路面上匀速行驶时,汽车发动机牵引力为1000N,热机效率为30%,汽油的热值为4.6×107 J/kg(假设汽油完全燃烧,g取10N/kg).求:
(1) 汽车静止时对路面的压强.
(2) 汽车以90km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率.
(3)若汽车按照这种方式行驶,这次旅行全程往返138km,牵引力做的功是多少?李兵应该提醒爸爸至少要加汽油多少kg?
小明家利用天然气灶烧水,把质量为1kg的20℃的水烧开(在标准大气压下).
(1)通过观察天燃气表得知消耗了0.01m3的天然气,如果天然气的密度为0.7kg/m3,烧水时消耗天然气多少千克?
(2)在此过程中水需要吸收多少热量?
(3)用额定功率是800W的电热壶在220V额定电压下,烧开同样质量的水,若电能转化为内能的效率是84%,则通电时间是多少?
某校物理活动小组的同学,在课余时间想把一个普通烧水壶改装成一个家庭用电热水壶。已知改装后的电热水壶热效率为80%,壶的容积为2 L。在一个标准大气压下,用此电热水壶在7min内烧开一壶初温为20℃的水。[C水=4.2×103J/(kg·℃)]问:
(1)烧开这一壶水需要吸收多少热量?
(2)应给电热水壶装配一个多大阻值的电热丝?
有一种环保汽车,以蓄电池为驱动能源.此环保汽车运动时,蓄电池为车上的电动机供电,电动机为汽车提供动力.某辆这种类型的环保汽车,总质量为3×103 kg,汽车轮胎与地面的总接触面积为0.1m2.当它在永平路面上匀速行驶时,电动机工作电流为50A,工作 电压为300V,汽车所受阻力为车重的0.04倍.(g取10N/kg)
(1)汽车对路面的压强多大?
(2)若该汽车用于牵引汽车前进的机械功率和电动机电功率的比值为4:5,则该车匀速前进的速度多大?
(3)如果改用太阳能电池给车上的电动机供电,其它条件不变,求所需的太阳能电池板的最小面积.结合计算结果对该设想中的太阳能汽车写出一条改进建议, 已知太阳辐射的总功率为4×1026 W,太阳到地球的距离为1.5 ×1011m,半径为r的球其表面积为4πr2.太阳光传播到地面的过程中,设有29. 35%的能量损耗.该车所用太阳能电池将太阳能转化为电能的效率为15%.
效率是 30%,水平叉臂面积为1m2 的电动叉车(如图甲),托着重量为 6000N,底面积为 6m2 的货物(如图乙),5s 内从 A 点匀速水平移动到 B 点,再从 B 点匀速竖直提升 10s 到达 C 点,所用时间及各点间距离如丙图所示,求:
(1)A 到 B 过程,货物对叉臂的压强
(2)A 到 C 过程,叉车对货物的支持力做的功
(3)B 到 C 过程,叉车对货物做功的功率
(4)B 到 C 过程,叉车消耗的电能
遵义市余庆县境内的构皮滩电站是乌江干流上最大的水电站,电站大坝高为232.5m,坝内水深最大可达150m,装机容量达300万千瓦,多年年平均发电量为96.67亿千瓦时(9.667×109kW•h),修建水电站,用水力发电代替火力发电,可以节约大量的煤炭资源.
(1)该水电站坝内水产生的压强为多少?(ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(2)该水电站在丰水期可实现满装机容量连接发电,若丰水期为一个月(按30天计),则丰水期可发电多少kW•h?
(3)若火力发电站的发电效率为36%(发电能量与所消耗燃料完全燃烧放出的热量之比),煤炭的热值取3.3×107J/kg,以构皮滩电站的多年年均发电量计,若改用火力发电,每年需消耗多少煤炭?(结果保留两位有效数字,1kW•h=3.6×106J)