桂林着力打造广西风电基地,预计到“十二五”期末,全市建成的风电装机容量达到100万千瓦。如图,风力发电——即是风轮机叶片不断受到风力的推动而转动,继而带动发电机工作输出电能。若风力发电机,每片风叶质量为6t,长为40m。下表给出了1kg空气在不同风速下速度(ν)与动能(E)的关系:(空气密度取1.2kg/m3)
(1)当风速为6m/s时, 每千克空气具有的动能是多少焦耳?
(2)如果一台这样的风力发电机平均每秒可以输出1.2×105J的电能,则1000台这样的风力发电机,一年获得的电能相当于完全燃烧多少千克的煤产生的能量?(一年工作时间按3000h计算,煤的热值为3×107J/kg)
(3)当风速为10m/s时, 若风力发电机风轮正面迎风,这台发电机每秒钟能对外提供3.8×105J的电能,则它将风能转化为电能的效率是多少?
体重为500N的同学用一根绳子通过甲图所示的滑轮组能够提起重力为400N的物体A,此时绳子达到最大承受力(若物体再增重绳子将断裂),不计绳重和摩擦。求:
(1)如甲图所示,将物体A匀速提高2m,对物体做的有用功是多少?
(2)若在(1)中提升物体A时,滑轮组的机械效率为80%,脚与地面的总接触面积为4×10 ﹣ 2m 2,则人对地面的压强是多少?
(3)该同学仍用这根绳子和滑轮,组成如乙图所示的滑轮组,利用它从水中缓慢匀速地提起一个边长为0.2m的正方体B(不计水的阻力),当提到B的下表面所受水的压强为1.5×10 3Pa时,绳子断裂,则在绳子断裂的瞬间,物体B在水中受到的浮力是多少?
(4)正方体B的密度是多少?(计算结果用科学记数法表示,并保留到小数点后一位)
如图甲是家用电暖器,利用电热给煤油加热取暖。图乙为其简化的电路原理图,已知电阻R 1>R 2,铭牌见下表。在电暖器跌倒时,跌倒开关S自动断开,切断电源,保证安全。电暖器有"高温挡"、"中温挡"和"低温挡"三个挡位,解答下列问题:
额定电压 |
220V |
煤油体积 |
25L |
功率选择 |
1600W/1100W/500W 三档可调 |
操作方式 |
手动 |
已知c 煤油=2.1×10 3J/(kg•℃),ρ 煤油=0.8×10 3kg/m 3
(1)煤油温度升高20℃时,吸收了多少焦耳的热量?
(2)电暖器在中温挡时,正常工作的电流为多少?
(3)R 1的阻值为多少?(写出文字说明)
如图所示,两轮自动平衡电动车做为一种新兴的交通工具备受中学生的喜爱,下表是某型号两轮自动平衡电动车的主要参数,请通过计算解答下列问题:
整车质量 |
20kg |
锂电池电压 |
50V |
锂电池容量 |
10A•h |
(1)图中小夏质量为40kg,轮胎与地面的总接触面积为0.01m 2,小夏骑行过程中地面受到的压强为多少?
(2)锂电池充满电后能储存多少焦耳的电能?
(3)锂电池充满电后,小夏多次骑着两轮自动平衡电动车在平直路面上匀速行驶进行测试,最多行驶27km电能恰好耗尽,假设受到的平均阻力是总重力的0.1倍,求此过程中两轮自动平衡电动车的工作效率是多少?
(4)在小夏骑行两轮自动平衡电动车的过程中,为确保安全,请你对他提出一条合理的建议。
如图为一款利用高温水蒸气熨烫衣服的便携式挂烫机,它的正常工作电压为220V,水箱最多装水0.2kg。它有大小两个加热挡位,其内部电路如图所示,电热丝R 1=56Ω,R 2=44Ω,求:
(1)大功率挡的额定功率。
(2)若用大功率挡将水箱中0.2kg的水从20℃加热到100℃,需要吸收多少热量?
(3)若用大功率挡加热这些水,所需时间为1分10秒,求熨烫机的加热效率。(结果保留一位小数)
现代城市人口密度越来越大,交通越来越拥堵。电动平衡车是现代较轻便的代步工具,以其体积小巧,结构简洁和驱动安全等优点,成为短途出行的理想交通工具。某品牌平衡车的部分参数如表所示。质量为50kg的小明从家骑行该品牌平衡车去体育广场,最大速度匀速行驶10min到达体育广场,行驶中平衡车所受阻力为人和车总重的0.1倍。求:
产品 |
电动平衡车 |
电机额定功率 |
500W |
最大速度 |
18km/h |
单轮胎触底面积 |
20cm 2 |
续航 |
20km |
可爬坡角度 |
35° |
轮胎个数 |
2 |
车身自重 |
10kg |
(1)小明家到体育广场的距离是多少?
(2)小明在水平路面上骑行时,车对地面的压强是多少?
(3)小明去体育广场过程中,平衡车的动力的功率是多少?