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清洗机是利用高压水清洗车辆表面污垢的机器。有一种无锡生产的CC5020型清洗机的铭牌如下表所示。清洗机工作时,利用外加电力所产生的压强将水从水管中压出。其对水的压力可用压强与水管横截面积之积得出,而清洗机对水所做的功就是此力所为,详情见“信息快递”。
清洗机的铭牌 |
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型号 |
CC5020 |
额定压强 |
5×106Pa |
电源 |
220V/50Hz |
额定流量 |
20L/min |
额定功率 |
2.2KW |
防护等级 |
IP25 |
(1)你认为该清洗机动力设备的主要原理与下图中的 相同。
(2)若清洗一辆汽车平均耗时10min,则清洗一辆汽车平均用水多少kg?清洗机对水做的功是多少J?
(3)该清洗机正常工作时的效率是多少?
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胡克定律
弹力的大小和形变的大小有关系,形变越大,弹力也越大,形变消失,弹力就随着消失。对于拉伸(或压缩)形变来说,伸长(或缩短)的长度越大,产生的弹力就越大。把一个物体挂在弹簧上,物体越重,把弹簧拉得越长,弹簧的拉力也越大。物体发生弯曲时产生的形变叫做弯曲形变。对于弯曲形变来说,弯曲得越厉害,产生的弹力就越大。例如,把弓拉得越满,箭就射得越远;把物体放在支持物上,物体越重,支持物弯曲得越厉害,支持力就越大。
在金属丝的下面挂一个横杆,用力扭这个横杆,金属丝就发生形变,这种形变叫扭转形变。放开手,发生扭转形变的金属丝产生的弹力会把横杆扭回来。金属丝扭转角度越大,弹力就越大。
定量的研究各种形变中弹力和形变的关系比较复杂,我们经常遇到的是弹簧的拉伸(或压缩)形变。实验表明:弹簧弹力的大小 和弹簧伸长(或缩短)的长度 成正比。写成公式就是 ,其中 是比例常数,叫做弹簧的劲度系数,在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力。劲度系数跟弹簧的长度、材料、粗细等都有关系。弹簧丝粗的硬弹簧比弹簧丝细的软弹簧劲度系数大。对于直杆和线的拉伸(或压缩)形变,也有上述比例关系。这个规律是英国科学家胡克发现的,叫做胡克定律。
胡克定律有它的适用范围。物体形变过大,超出一定的限度,上述比例关系不再用,这时即使撤去外力,物体也不能完全恢复原状。这个限度叫做弹性限度。胡克定律在弹性限度内适用。弹性限度内的形变叫做弹性形变。
(1)弹簧测力计的工作原理遵从 定律。当用弹簧测力计测物体重力时弹簧的形变主要 是(选填“拉伸形变”、“弯曲形变”或“扭转形变”)。
(2)使用弹簧测力计时注意不能超过它的量程,是为了避免超过弹簧的 。
(3)弹簧的 在数值上等于弹簧伸长(或缩短)单位长度时的弹力,它与受力大小 (选填“有关”或“无关”),它的单位是 (选填“ ”、“ “或“ ”)。
目前有的地方出现了共享电动汽车,这种新型低碳的交通工具,深受人们的喜爱。某品牌电动汽车的部分参数如表所示。
电池容量 |
22 |
车载充电器输入电压 |
220 |
车载充电器输入电流(A) |
16 |
电能转化为机械能的效率 |
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(1)如图所示,租车时,租赁者只要将租车卡靠近电动汽车上的感应器,感应器即能读取卡中的信息,将车解锁。刷卡所用的原理是 。
(2)根据表中的数据,将耗完电能的电池充满电,理论上需要多少小时?
(3)上述电动汽车充满电后,在水平地面上匀速行驶,最大距离为140 千米,行驶时该车受到的阻力为多少牛?
今年5月,运用“蓝鲸一号”钻探平台,我国南海神孤海域首次实现可燃冰试采成功。
材料一:可燃冰,学名天然气水化合物,其化学式为 .它是天然气的固体状态(因海底高压)。埋于海底地层深处的大量有机质在细菌的分解作用下,最后形成石油和天然气(石油气),其中许多天然气被包进水分子中,在海底的低温 与压力下结晶,形成“可燃冰”。
材料二:“蓝鲸一号”钻探平台设计和建造过程创新了多项世界记录。它长117米,宽92.7米,高118米,质量为42000吨。
请根据上述材料回答:
(1)形成可燃冰需要一定的生态环境。
①海底底层深处,这些分解有机质的细菌能很好的生存,体现了生物对环境的 ,这些细菌分解有机质 (选填“需要”或“不需要” 氧气。这些细菌与真菌在细胞结构上的主要区别是 。
②在开采过程中,极少量的垃圾废弃物没有对海洋环境造成破坏,这主要是因为海洋生态系统有 的 能力。
(2)形成可燃冰的其中一个条件是有甲烷气源。
①可燃冰 中 的元素质量比是 。甲烷属于 (选填“有机物”或“无机物”
②与石油、煤等化石燃料相比较,开采可燃冰的积极意义有(写一条) 。(可燃冰在空气中燃烧的化学方程式为
(3)如果南海海水的密度是 千克 米 ,“蓝鲸一号”钻探平台漂浮海面受到海水浮力是 牛,浸入海水的体积至少需要 米 ,开采处的可燃冰可以直接在管口点燃,说明已经成为气体,从固体变成气体的原因可能是 。
某兴趣小组设计的“温度控制器”工作时有加热和恒温两种状态。电路如图甲所示, 为开关,双金属开关在温度低时闭合、温度到达一定值时自动断开,降温后再闭合,循环工作起到调节温度作用,指示灯的额定电压为 ,且亮起即正常工作,发热电阻阻值为 .求:
(1)当指示灯亮时,温度控制器处于 状态。
(2)指示灯的电阻值。
(3)加热状态时,温度控制器所消耗的电功率。
(4)温度控制正常时,记录灯泡在一段时间内规律性亮灭情况如图乙,则温度控制器1小时所消耗的电能。
在我们使用电器的时候,按一下遥控器的待机键,电器即进入等待开机的状态,即为待机模式。有的电器虽然没有待机按钮,可如果没有切断电源,也相当于处在待机状态。下表是常用家用电器在 电压下的工作功率和待机功率。
电器种类 |
空调 |
电视机 |
机顶盒 |
洗衣机 |
工作功率(瓦 |
2600 |
150 |
15.4 |
500 |
待机功率(瓦 |
1.1 |
0.2 |
15.2 |
0.03 |
请回答:
(1)在家庭电路中,机顶盒和电视机 (选填”串“或”并“ 联在火线和零线上。
(2)根据表中数据,电视机的工作电流为 安。(精确到0.01安)
(3)若机顶盒每天处于待机状态的时间为20小时,计算1个月(以30天计)机顶盒在待机状态下消耗的电能。