毕业会考复习各种效率计算专题训练.docx
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毕业会考复习各种效率计算专题训练
1.
毕业会考复习各种效率计算专题训练
斜面也是一种简单机械.如图所示,已知斜面上木箱的质量m=40kg,人木箱的拉力F=75N,斜面长s=4m,斜面高h=O.5m.
求:
①木箱受到的重力(g取10N/kg);
②斜面的机械效率.
③物体所受的摩擦力.
2.重3000牛顿的物体受到与斜面平行的拉力,沿斜面由底部匀速运动到顶部.该斜面长5米,高2米,拉力的功率是1000瓦特,斜面的机械效率为60%,求:
(1)拉力所做功中的有用功;
(2)物体沿斜面运动的速度.
3.用一个杠杆来提升重物.已知动力臂是阻力臂的3倍,物体重600N,手向下压杠杆的动力是210N,物体被提升20cm.求:
(l)手压杠杆下降的高度;
(2)人做了多少总功;
(3)人做了多少额外功;
(4)杠杆的机械效率是多大.
4.小明在探究利用杠杆做功的实践活动中,将重为285N的重物挂在杠杆的中点,用手竖直提起棒的另一端,使物体缓慢匀速提升,如图所示.
(1)若不计杠杆自身重力和摩擦,求拉力F的大小?
(2)若不计摩擦,杠杆是一根重为15N质地均匀的硬棒,小明利用杠杆将重物提升0.lm,则小明所做的有用功为多大?
机械效率是多大?
5.在炉子里完全燃烧300g的干木柴,能使质量10㎏,温度20℃的水温度升高到70℃.(干木柴的热值 q=1.2×107J/kg,水的比热容是4.2×103J/(kg•℃))求:
(1)干木柴放出的热量是多少?
(2)水吸收的热量是多少?
(3)炉子的效率.
6.一壶中水的质量为2.5千克,在液化石油气炉上从20℃煮至沸腾.在这过程中,共燃烧了液化石油气250克.(壶吸热忽略不计)在这过程中,求:
(1)水共吸收了多少热量?
(2)这些液化石油气完全燃烧共放出多少热量?
(3)炉子的效率.[水的比热c水=4.2×103J/(kg•℃),液化石油气燃烧值4.2×106J/kg].
7.水平地面上有一个重为4000N的箱子,箱子的高为1m,底面积为4m2.现用起重机把箱子吊到3m高的位置,所用时间为10s,起重臂下的钢丝绳是绕在一个动滑轮上,如图所示.钢丝绳上的拉力为2500N.试求:
(1)起重机起吊前,箱子对地面的压强是多少?
(2)钢丝绳上拉力的功率是多少?
若将该箱子置于水中,为防止下沉,钢丝绳上需要至少多大拉力?
(3)该起重机配备的柴油机最低油耗可达240g/(kW•h),柴油的热值为4.3×107J/kg.求该发动机的机械效率是多少?
8.为应对日益短缺的石油危机,世界各国正加紧新能源汽车的研制和生产.我国自主研发的“东光牌”油电混合动力汽车(具备内燃机、电动机两种动力装置),每种动力装置的额定功率都是50kW,充电一次可贮存电能100kW•h.
(1)若该车只由电动机提供动力,每次充电后,可正常工作多少h?
(2)目前车用乙醇汽油的热值约为4.0×107J/kg,汽车行驶消耗一次充电的电能,相当于节约多少kg汽油?
(3)如果该车动力装置的机械效率为75%,它正常工作1min所做的有用功是多少J?
9.某单缸四冲程内燃机的活塞面积为100cm2,一个冲程是0.4m,做功冲程中燃气对活塞的平均压强是5×105Pa,曲轴的转速是600r/min.求:
(1)内燃机每分钟做的功是多少J?
(2)内燃机的功率是多大?
10.如图为汽油机做功冲程的示意图.若某型号单缸四冲程汽油机的活塞直径为60mm(面积近似取S=3.0×10-3m2),活塞冲程长度为L=0.06m.某种工作状态下做功冲程燃气的平均压强为p=1.0×106Pa,活塞以n=1380次/分钟做往复运动,汽油机往复运动两次,对外做功一次.(q汽=4.6×107J/kg,不计摩擦)
(1)汽油机在此工作状态下对外做功一次所做的功是多少?
(2)汽油机在此工作状态下的功率是多少?
(3)如果此工作状态下每分钟消耗20g汽油,那么汽油机把内能转化为机械能的效率是多少?
11.某单缸四冲程汽油机的气缸活塞面积为30cm2,一个冲程活塞在气缸中移动的距离是50mm,满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×lO5Pa,飞轮lmin转动1800周,当汽油机满负荷工作时(不计摩擦),若1min消耗汽油0.01L.汽油的密度ρ=0.8×103kg/m3;
汽油的热值为4.6×l07J/kg.求:
(1)做功冲程中燃气对活塞的平均压力;
(2)一个做功冲程中燃气对活塞做的功;
(3)汽油机的功率.
(4)该汽油机的效率.
12.如图所示,是某四冲程汽油机某一冲程的示意图,活塞的横截面积是35cm2.在此冲程中,燃气对活塞的平均压强是1×106Pa,活塞移动的距离是60mm,所用时间是0.015s.试问:
(1)该冲程为汽油机的冲程.
(2)此冲程中,燃气对活塞的平均压力及其功率是多少?
(3)设做功冲程汽油完全燃烧放出的热量是840J,则该汽油机的效率是多少?
13如图是某四冲程汽油机做功冲程的示意图,活塞的横截面积是35cm2.做功冲程中,燃气对活塞的平均压强是1.0×106Pa,活塞移动的距离是60mm,所用时间是0.015s.试求:
(1)做功冲程中,燃气对活塞的平均压力是多少?
(2)做功冲程中,平均压力做功的功率是多少?
(3)设做功冲程汽油完全燃烧,汽油机的效率是25%,则做功冲程汽油完全燃烧放出的热量是多少?
14.电动机两端的电压为U1=0.3V时,电动机不转动,流过线圈的电流I1=0.3A;当电动机两端的电压增至2V时,电动机正常工作,流过线圈的电流强度为I2=0.8A,求电动机正常工作时,
(1)电动机的输入功率;
(2)电动机的输出功率;
(3)电动机的效率.
15.用一台小型直流电动机,将重为40N的物体在4s内匀速提升1.8m,用电流表和电压表测得通过电动机的电流为2A,电动机两端的电压为12V,求:
(1)电动机的输入功率;
(2)电动机效率;
(3)电动机线圈的电阻.
16.物理实验室有一个微型电动机,铭牌上标有“12V 3W”字样,电动机线圈电阻为1.92Ω.兴趣小组的同学想让这个电动机正常工作,但手边只有一个电压恒为18V的电源,于是他们找来一个阻值合适的电阻R与之串联接入电路如图,使小电动机恰好正常工作.求:
(1)所串联的电阻R的阻值
(2)小电动机正常工作时,电阻R消耗的电功率
(3)电动机工作时,主要把电能转化为机械能,还一部分能量在线圈中以热量的形式散失掉.已知电流通过导体时产生的热量Q=I2Rt,求小电动机正常工作时的效率.
17.(电功、电热、效率的计算)如图所示是黄冈中学物理兴趣小组制作的一台电动起重机示意图.他们利用它提升重物,已知重物质量m=60kg,电源电压U=120V保持不变,电动机线圈的电阻R=4Ω,不计各处摩擦,当电动机以某一速度匀速向上提升重物时,电路中的电流I=5A(g=10N/kg).求:
(1)电动机线圈电阻R的发热功率;
(2)电动起重机提升重物的机械效率;
(3)如果这只电动机的质量为15Kg,电动机整体的比热容为0.4×103J/(Kg•℃),用它提起重物耗时3分20秒,求电动机提升重物后温度升高多少摄氏度?
18.如图所示的电动观光车,有关技术参数如下表.
空车质量
1180kg
电动机额定功率
4kw
满载成员
11人
电动机额定电压
48V
满载时轮胎与地接触面积
4×250cm2
最大车速
45km/h
电动机效率
80%
平路续驶里程
80km
根据技术参数,求解下列问题:
(g取10N/kg)
(1)设乘员质量均为60kg,求满载时车对水平路面的压强.
(2)电动机以额定功率工作半小时消耗多少电能?
电动机对外做了多少功?
若这一过程中,观光车以36km/h的速度沿水平路面匀速行驶,求车在行驶过程中受到的阻力.
19.起重设备通过电动机用绳索将重物吊起.如图所示,在青岛海湾大桥的建设工地上,质量为500kg的重物,起重机在5秒内把它匀速向上吊起10m的高度.(不计空气阻力和摩擦阻力,取g=10N/kg)
(1)求绳索对重物的拉力的大小.
(2)求拉力在这个过程中对物体做的功.
(3)若电动机将电能转化为机械能的效率为50%,电动机的功率是多大?
(4)通入电动机的电流为2A,那么加在电动机上的电压是多大?
20.随着科学技术的发展,电动自行车是目前较为时尚的代步工具.某厂生产的一种自行车,其主要参数如下表所示:
整车质量m(包括人)
蓄电池
充电
电动机
效率
车速
绕行量程
80kg
36V10Ah
6-8h
36V180W
80%
表中“36V10Ah”指的是输出电压为36V,工作电流与工作时间乘积为10A每小时.求电动机的电阻.