小明是个很善于把物理知识应用于实际的同学,最近他家中新安装了天然气热水器,如图所示。小明仔细观察了包装箱、热水器铭牌,获得了以下信息:①包装箱及热水器的总质量为16kg;②“堆码层数极限”标志数为11,即该包装箱在仓储时从地面开始,平放时最大堆放层数是11层,超过则可能把最底层的包装箱压坏;③根据包装箱尺寸计算出平放时的底面积为0.4m2 ;④热效率为87%。表示该热水器工作时,天然气完全燃烧所消耗的化学能,有87%的转化为水的内能;⑤加热模式为“即热式”。即用热水器给水加热时,只要接通开关让自来水流过热水器,流出的水即可达到设定的水温。
水暖想估测该热水器的实际热效率,以核对铭牌上的数值是否准确。他接通热水器工作开关,当流出40kg热水时,让热水器停止工作。已知当时自来水的温度是15℃,热水器输出的热水温度为40℃,观察天然气表得知共用了0.15m3的天然气,天然气的热值为3.2×107J/m3,水的比热容4.2×103J/(kg·℃),g取10N/kg。
请帮小明解答下列问题:
(1)若在仓储时堆码层达到了极限11层,则最下层的包装箱承受的压强是多大?
(2)小明在估测过程中,①流过热水器的水吸收的热量是多少?②天然气完全燃烧释放的热量是多少?
(3)该热水器的实际效率是多少?
如图所示,一个半径为r的实心球体处于某种液体中,球体最上端距离液面的距离为h,求液体对球体向下的压力。(已知液体的密度为 ρ,球体的体积为)
如图所示,电源电压为6V恒定不变。灯泡上标有“6V 4W”的字样。当S2闭合,Sl、S3断开时,灯泡的实际功率为0.25W。求:
(l)电阻R两端的电压;
(2)电阻R的阻值。
(3)当Sl、S3闭合时,S2断开,通电2min,电流通过电阻R做的功。
用如图所示的滑轮,使一个铁块以0.2m/s的速度匀速上升了1m,已知铁块的体积为1×10-3m3,求:
(1)铁块的重力;
(2)若不计滑轮、绳子的重和摩擦,绳子受到的拉力F;
(3)拉力F的功率。
(4)若实际作用于绳子的拉力为50N ,这个滑轮的机械效率。(其中ρ铁=7.9×103kg/m3、g=10N/kg)
如图甲是小明同学家购买的微电脑控制电茶壶,具有自动抽水、煮水、显示水温、控温等功能.使用十分方便.据查,该产品额定电压为220V,额定总功率为1210W,煮水时功率1200W,茶壶容量1. 0L,水的比热容c水=4.2×103J/(kg•℃).
(1)将550ml的纯净水从桶中提升0.6m,求电动机对水所做的功.
(2)利用“煮水档”将550ml的水加热4min的实验数据如表,请计算0﹣3min的能量损失.
时间/min |
0 |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
温度/℃ |
20 |
21 |
33 |
49 |
66 |
82 |
95 |
95 |
95 |
(3)根据表中数据在图乙中做出水被加热的“温度﹣时间”图象,并分析0﹣0.5min温度上升缓慢的主要原因.
电信公司机房接到某用户反映,他家的电话不能使用.经过机房人员初步测试,判断为接入该用户的电话线某处短路.为了确定短路的具体位置,机房人员利用测量仪器接成如图所示的电路进行量.已知电话线由两根导线并排而成,该用户家到机房的电话线长5km,设单根电话线每米的电阻为3×10﹣3Ω,测量时电压表示数为12V,电流表示数为1A,若只考虑电话线的电阻,求:
(1)该用户到机房单根电话线的电阻值;
(2)短路位置到机房的距离s;
(3)测量时电路消耗的功率.