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:
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[ |
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;【水的比热容c水=4.2×103J/(kg·℃)】
(2)电磁炉的实际功率;
(3)对比电磁炉的铭牌说明与第(2)问的计算结果,你发现什么问题?你认为可能是什么原因?(说出一种即可)
(4)电磁炉烧水的效率.
汽车给我们的生活提供了便利,某汽车以72km/h的速度在平直公路上匀速行驶30km消耗了汽油2kg.
(1)请计算2kg汽油完全燃烧,放出的热量.(q汽油=4.6×107J/kg)
(2)已知车以72km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率为12kW,求汽车受到的阻力.
(3)查阅资料可知:汽油机效率最高约为40%;某型号电动机的额定电压为220V,额定电流为10A,正常工作1min所做有用功是1.056×105J,求这台电动机的效率.再具体说一说与汽油机相比电动机的优势.(结合题中信息和生活经验各写一条)
小雯每天骑自行车上学,她所骑自行车的有关数据如图所示。
自行车净重 |
200N |
行驶时轮胎和地面接触面积 |
2×10-2m2 |
以5m/s速度匀速行驶时受到阻力 |
30N |
车轮直径 |
0.61m |
轮胎承受最大压强 |
1.2×105Pa |
(1)根据图表中数据计算:除自行车自重外,它还能承载物重多少N?
(2)若该自行车一只轮胎最大容积约2.2×10-3m3,某次充气后,胎内气体的密度约1.42kg/m3。则一只轮胎内气体的质量是多少kg?
(3)在炎热的夏天,不要给自行车轮胎充气太足,请用物理知识简要说明原因。
图所示是一种电热水龙头,图是它的电路简图。旋转手柄可使扇形开关S同时接触两个相邻触点,从而控制流出的水为冷水、温水或热水。已知R1、R2是电热丝,R2=55Ω,温水档的电功率是2.2kW。试回答或求解下列问题:
(1)S旋到_______位置时,水龙头流出温水;S旋到__________位置时,水龙头流出热水。(选填“1”、“2”或“3”)
(2)电热丝R1的阻值是多大?
(3)S旋到热水档时,电路中的总电流是多大?
图所示是一辆新型坦克,其质量为20t,发动机的额定功率为1000kW,每条履带与水平地面的接触面积为2m2。g取10N/kg,求:
(1)坦克的重力。
(2)坦克静止时对水平地面的压强;
(3)坦克以额定功率行驶10min,发动机所做的功。
山东临淄管仲纪念馆内有一口铜钟,质量为2t. 2013年4月,一男子钻到钟下玩耍,其他游客转动铜钟导致悬挂钟的绳索被扭断,该男子被困于钟内.闻讯赶到的消防员们迅速组装好滑轮组、站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起,该男子趁机从钟下爬出脱困.(g取10N/kg)
问:
(l)消防员们站在地面一起向下拉绳将铜钟吊起,请画出最省力的绳子绕法.
(2)消防员们在绳子自由端共施加4000N的力,使铜钟在1min内匀速缓慢上升60cm,请计算绳子自由端拉力做功的功率.
(3)此过程中滑轮组的机械效率是多少?