11.一輛汽車的總重是2.0×104N,它以最快速度25m/s在平直道路勻速行駛1min,汽車受到的摩擦力是2.0×103N.(g取10N/kg)求:
(1)汽車的牽引力和此過程中汽車做的功分別是多少?
(2)發(fā)動機的最大功率是多少?
(3)若汽車用最大功率勻速駛上長1000m、高40m的斜坡頂上需20s,則汽車做的有用功和該斜面的機械效率分別是多少?

分析 (1)汽車勻速行駛,牽引力等于受到的阻力;已知速度和時間,根據(jù)公式s=vt可求通過的路程,再利用公式W=Fs可求做的功.
(2)根據(jù)P=$\frac{W}{t}$可求得發(fā)動機的最大功率
(3)根據(jù)W=Gh可求得汽車做的有用功,根據(jù)最大功率可求得此時汽車的總功,再利用η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%可求得該斜面的機械效率.

解答 解:(1)汽車勻速行駛,汽車的牽引力等于受到的摩擦阻力;F=f=2×103N;
由v=$\frac{s}{t}$可得,汽車勻速行駛1min所走的路程s=vt=25m/s×60s=1500m
牽引力所做的功W=Fs=2×103N×1500m=3×106J.
(2)發(fā)動機的最大功率P=$\frac{W}{t}$=$\frac{3×1{0}^{6}J}{60s}$=5×104W,
(3)W=Gh=2.0×104N×40m=8×105J,
由P=$\frac{W}{t}$可得,W=Pt=5×104W×20s=1×106J.
該斜面的機械效率η=$\frac{{W}_{有用}}{{W}_{總}}$×100%=$\frac{8×1{0}^{5}J}{1×1{0}^{6}J}$×100%=80%.
答:(1)汽車的牽引力為2×103N;此過程中汽車做的功是3×106J.
(2)發(fā)動機的最大功率是5×104W;
(3)汽車做的有用功為8×105J,該斜面的機械效率是80%.

點評 本題考查重力、牽引力、做功的計算,關(guān)鍵是公式及其變形的靈活應(yīng)用,要知道物體做勻速運動時,牽引力等于受到的阻力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中物理 來源: 題型:解答題

1.小明家有額定功率均為40W的電風(fēng)扇和白熾燈,它們正常工作相同的時間,白熾燈產(chǎn)生熱量多.小明家還有一個“220V 1500W”的電熱水器,將其單獨連接在電路中,發(fā)現(xiàn)電能表(如圖所示)上的鋁盤3min內(nèi)轉(zhuǎn)了180轉(zhuǎn),電熱水器消耗了2.16×104J的電能,他家電熱水器的實際功率為1200W.

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2.長江居世界河流長度第三位,全長約6300千米;初二某學(xué)生的身高約17.2分米(填入合適的單位).

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19.如圖,將蘋果制成水果電池,將發(fā)光二極管接入電路,閉合開關(guān)后發(fā)光二極管發(fā)光.
(1)蘋果作為電源的能量轉(zhuǎn)化情況是:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能.
(2)把原發(fā)光二極管兩腳對調(diào)后再接入電路,開關(guān)閉合后發(fā)現(xiàn)二極管不發(fā)光,這現(xiàn)象說明:發(fā)光二極管具有單向?qū)щ娦裕?/div>

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6.小明找到額定電壓分別為220V、2.5V的燈泡各一個.

(1)用如圖1的電能表測量額定電壓為220V的燈泡的額定功率,請將實驗報告補充完整.
實驗原理:P=$\frac{W}{t}$
實驗器材:電能表、“220V”燈泡、手表;
實驗步驟:
a、將燈泡接入家庭電路,斷開所有其他電器,閉合開關(guān),燈泡發(fā)光;
b、用手表記錄電能表的鋁盤轉(zhuǎn)動10圈所用的時間t.
實驗數(shù)據(jù)表格:
電能表參數(shù)電能表轉(zhuǎn)動圈數(shù)所用時間燈泡功率
3000r/kWh10圈120s100
(2)小明測量額定電壓為2.5V的燈泡的額定功率.
①小明連接了如圖2的實驗電路,他的連接有一個錯誤,請在圖中把接錯的導(dǎo)線打上“×”,再用筆畫表示導(dǎo)線,改到正確的位置上.
②正確連接電路,閉合開關(guān),觀察不到燈泡發(fā)光,電流表無示數(shù),將一根導(dǎo)線接在燈泡兩端時,觀察到電流表有示數(shù),則之前觀察不到燈泡發(fā)光的原因是A.
A、燈泡斷路  B、燈泡的實際電功率太小  C、燈泡被短接  D、滑動變阻器接線有斷路
③解決問題后,燈泡發(fā)光,電流表、電壓表的讀數(shù)如圖3,燈泡的實際功率為0.32W,還能計算小燈泡的另一個物理量是電阻8Ω.

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16.在“探究電流跟電壓關(guān)系”的實驗中,小明設(shè)計的實驗電路圖如圖甲所示,已知小燈泡的額定電壓為6V,正常工作時的電流約為0.3A.現(xiàn)有如下器材:電流表、電壓表、開關(guān)各一個,規(guī)格分別為“10Ω 2A”“50Ω l.5A”的滑動變阻器各一個、導(dǎo)線若干、電源(電壓約為12V)一個.

(1)圖乙是小明已連接了的部分電路,請用筆畫線代替導(dǎo)線將電路連接完整.
(2)你認(rèn)為小明應(yīng)選用規(guī)格為“50Ω 1.5A”的滑動變阻器.
(3)小明選用了合適的滑動變阻器后閉合開關(guān),移動滑片,發(fā)現(xiàn)小燈泡發(fā)光,且電壓表、電流表均有示數(shù),但移動滑動變阻器的滑片,小燈泡的亮度改變,電壓表示數(shù)不變,電流表示數(shù)改變.則故障的原因可能是電壓表測量電源電壓.
(4)小明排除故障后繼續(xù)實驗,滑片P到某一位置時記錄了第1組數(shù)據(jù);滑片P繼續(xù)向右移動,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時,電流表示數(shù)如圖丙所示,請幫他將電流表的示數(shù)記入表中空白處;當(dāng)滑片P繼續(xù)向右移動到某一位置時,然后他記錄了第3組數(shù)據(jù);
實驗序號電壓表示數(shù)/V電流表示數(shù)/A小燈泡發(fā)光情況
l30.16
26正常發(fā)光
380.38較亮
小明對3組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)通過小燈泡的電流與它兩端的電壓不成正比,請幫他分析原因燈絲的電阻隨溫度的升高而增大.并在圖丁方框內(nèi)畫出你認(rèn)為更合理的電路圖.

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3.測定小燈泡的電阻”

(1)連接實物圖(圖1),在圖2處畫出實物連接相應(yīng)的電路圖.
(2)電鍵閉合前,滑動變阻器的滑動片P應(yīng)移到右端.(“左”“右”)
(3)利用電壓表和電流表測得同一電阻得到的數(shù)據(jù),請把表格填寫完整
測量次數(shù)電壓U/V電流I/A電阻R/Ω電阻平均值R/Ω
160.14
25.50.13
350.11

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科目:初中物理 來源: 題型:填空題

20.如圖所示電源電壓恒定不變,只閉合開關(guān)S1時,電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)為0.5A;接著斷開S1閉合S2,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)變化了2V.求:
(1)電阻R1和R2的阻值;
(2)當(dāng)閉合開關(guān)S1、S3,斷開S2時,電流表的示數(shù)和通電2min時間內(nèi)電流通過R2產(chǎn)生的熱量.

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科目:初中物理 來源: 題型:多選題

1.如圖所示是探究電流與電阻的關(guān)系實驗電路圖,電源電壓保存3V不變,滑動變阻器的規(guī)格是“10Ω  1A”,實驗中,先在a,b兩點間接入5Ω的電阻,閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器的滑片P,使電壓表的示數(shù)為2V,讀出并記錄下此時電流表的示數(shù),接著需要更換a、b間的電阻再進(jìn)行兩次實驗,為了保證實驗的進(jìn)行,a,b間換接的電阻阻值應(yīng)為( 。
A.10ΩB.20ΩC.30ΩD.40Ω

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