近几年政府推出了“汽车下乡” 、“小排气量购置税减半”、“以旧换新”等政策,极大的促进了汽车行业的发展,随着人民生活水平的不断提高,汽车已经走进我们的家庭,小明的爸爸最近也购买了一辆轿车.小明利用所学的物理知识对汽车进行了一系列探索与研究活动:
(1)汽车发动机常用循环流动的水来帮助它散热,主要是利用了水的 较大的特点.
(2)小明同学阅读了汽车发动机的说明书后,将内燃机的能量流向制成如图甲所示的图表,请根据给出的信息,计算完全燃烧0.2kg的汽油能够获得多少J的能量,这些能量能产生多少J的有用功.(汽油的热值为4.6×107J/kg)(写出计算过程)
(3)若轿车以60kW的恒定功率启动做直线运动,运动过程中受到的阻力不变,运动的速度υ与时间t的关系如图乙所示.则在0~5s时间内,轿车发动机对外做功多少J?轿车在运动过程中受到的阻力是多少?(写出计算过程)
(4)汽车行驶时发动机产生的牵引力为F,则燃烧m质量的汽油,能使汽车前进的距离s为 (用前面给出物理量的符号表示距离,汽油的热值在本小题中用q表示)
如图所示电路中,电阻R1的阻值是20Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A,求:(1)通过电阻R2的电流 (2) 电源电压;(3)电路的总功率
小明家最近购置了一套新房,为了帮助爸爸将重600N的装修材料运送到6m高的楼上,小明利用物理课上学过的滑轮组,设计了如图甲所示的材料搬运方案(其中每个滑轮重30N,绳子足够长,所能承受的最大拉力为250N,不计绳重及摩擦).
(1)计算说明绳子的拉力是否超过绳子的最大承受力?
(2)小明爸爸观察了该装置后,他想如果将该装置的滑轮位置颠倒(图20乙)是否会更省力一些,请你按照小明爸爸的想法,用笔画线在乙图绕上绳子并说明小明爸爸的想法是否正确.
(3)求两种方案的机械效率之比?
(4)综合分析评估两个方案,你认为哪个方案更好一些?说明理由.
某一电饭锅,内部电路如图9所示。R1是加热电阻,阻值为48.4Ω;R2是限流电阻,阻值为484Ω。煮饭时,接通电源(220V,50Hz)、闭合手动开关Sl,电饭锅处在加热状态。当锅内食物温度达到103℃时,开关S1会自动断开,断开后若无外力作用则不会自动闭合。S2是一个自动温控开关,当锅内食物温度达到80℃时会自动断开,温度低于70℃时会自动闭合。则
(1)若接通电源后没有闭合开关S1,那么电饭锅能将饭煮熟吗?为什么?
(2)在一个标准大气压下若用这种电饭锅烧水,则开关S1的自动断电功能不起作用,这是为什么?
(3)在加热和保温两种情况下,电饭锅消耗的电功率之比是多少?
(4)若电饭锅电能转化为内能的效率为84%,那么在一个标准大气压下将温度为20℃、质量为2.5kg的水烧开,至少需要多长时间?
用如图8所示的滑轮组来提升重物,已知物重为200N,人用125N的力将物体在5秒内拉升2m,求:
(1)人拉绳做的功和拉力的功率;
(2)该滑轮组的机械效率为多少?
(3)如果要提高滑轮组的效率可采取哪些措施?(说出两种方法)
太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能,再利用电动机驱动的一种新型机动车。有一种太阳能实验车(如图所示为研制过程的样品),它上面的太阳能接收板的有效面积S=8m,天气晴朗且接收板正对着太阳时,每平方米面积上能接收到太阳辐射的功率为P0=1kw,太阳能电池产生的电压为U=120V,可供电动机正常工作的电流为I=10A。
求:(1)电动机正常工作时的电功率是多大?太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少?
(2)若电动机正常工作时,将电能转化为机械能的效率是75%,且该车装满贫物沿水平路面匀速行驶时所获得牵引力是150N,所受阻力是车与货物总重的0.1倍,则该车匀速行驶时的速度是多大?所装货物质量是多少?(已知车自重900N,g取10N/kg)
(3)通过以上介绍及有关计算,你对该车的技术参数及性能有了大致了解,你认为该车能否批量生产投放市场?请简述理由.