| 1. 难度：中等 | |
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在新农村建设工地上，有一简易的电动提升设备，如图所示。已知被提升的建筑材料的质量为200 kg，动滑轮重力为500 N，电动机用拉力F在10 s内将建筑材料匀速提升了10 m，不计绳重及摩擦。（g取10 N/kg）
(1)求提升设备所做的有用功。 (2)求拉力F的功率。 (3)求提升设备的机械效率。 (4)功率恒定的电动机有不同的转速挡，如果提升的建筑材料的重力增加，应当增大转速还是减小转速？请简述你的理由。
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| 2. 难度：中等 | |
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如图所示，斜面长s=8m，高h=3m．用平行于斜面F=50N的拉力，将重力为G=100N的物体，由斜面的底端匀速拉到顶端，用时t=10s．求：
（1）有用功W有 （2）拉力做功的功率P （3）物体受到的摩擦力f （4）该斜面的机械效率η．
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| 3. 难度：中等 | |
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一辆以天然气为燃料的公交汽车质量为16 000 kg，轮胎与地面的总接触面积为400 cm2。某次行驶过程中，搭载的人员及物品共2 000 kg，所受阻力为车总重的0.01倍，40 s内匀速直线行驶了400 m，共消耗天然气0.025 kg（天然气完全燃烧，其热值为6.4×107 J/kg）。针对此次行驶过程，求： (1)公交车在市区行驶时经常需要刹车，当急刹车时，乘客由于________身体向前倾，因此乘坐公交车时要注意“扶好坐稳”。公交车刹车时将机械能转化为________。 (2)汽车对地面的压强。________ (3)汽车的功率。________ (4)汽车发动机的效率。________
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| 4. 难度：中等 | |
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在2018上海国际新能源汽车展上，各款车型争奇斗艳．参展的新能源汽车大部分为电动汽车，其动力主要来源于电动机，如图所示是一款新型电动汽车，请你根据下面的数据进行计算：
（1）若汽车质量为960kg，每个轮胎与地面的接触面积为200cm2，汽车静止在水平地面上时，它对地面的压强多大（g＝l0N/kg） （2）该电动汽车内部的电池电压为75V，额定电流为100A，电动机工作时可以把80%的电能转化为动能，汽车以额定功率匀速行驶，当速度为36km/h时，所受平均阻力是多少？ （3）普通汽车把汽车燃烧能量转化为动能的效率为25%．如果电动汽车以36km/h的速度在额定功率下匀速行驶100km，与普通汽车相比大约可以节省多少汽油？（汽油的热值是q汽油=4.6×107J/kg，结果保留一位小数）
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| 5. 难度：中等 | |
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如图所示为某型号载重渣土车，该车满载时车和渣土的总重为12 t，g取10 N/kg.请回答下列问题： (1)许多城市中规定渣土车在市区行驶时不得超载，这是为了防止________带来的危害； (2)若规定渣土车在市区的行驶速度不得超过30 km/h，在遵守交通规则的前提下，“渣土车”行驶3 000 m至少需要多长时间____？ (3)若此次行驶过程中消耗1 kg的柴油，则柴油完全燃烧放出多少热量____（柴油的热值是4.3×107 J/kg）？ (4)若渣土车满载匀速行驶时受到的阻力为车重的0.05倍，行驶3 000 m过程中渣土车的效率是多少____（保留三位有效数字）？
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| 6. 难度：困难 | |||||||||||
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图示为某种型号的剪叉式高空作业平台．这台机器利用起升电机升降作业平台，方便工人高空作业．该机器的部分数据如下表所示．
（1）这台机器空载且静止时，对水平地面的压强是多大？____ （2）起升电机以额定功率工作时，将总重为1000N的人和作业工具以0.2m/s的速度举高8m．该机器做的有用功是多少？____机械效率是多少？____ （3）此类机器机械效率一般较低的主要原因是：____．
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| 7. 难度：中等 | |||||||||
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为欢迎“有朋自远方来”，张家界建成天门山穿山自动扶梯，整个电梯全在悬崖峭壁的山体隧道内运行。梯级运行总长度为1 000 米，提升高度400米，拥有客流吞吐量72 000 人/天的输送能力，下表是一台自动扶梯的一些参数。
(1)扶梯自始至终匀速运行，扶梯从底端运行到顶端时间是多少？ (2)一个质量为50 kg的游客站在扶梯上，双脚与扶梯的接触面积为400 cm2，他对扶梯的压强多大？ (3)自动扶梯在额定电压下以19 kW的电功率连续运行40分钟，将一批游客送上山顶，该自动扶梯消耗多少焦的电能？电动机产生多少热量？电动机的效率是多少？
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| 8. 难度：中等 | |
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核能利用前景广阔，核电站为缓解我国用电紧张做出了巨大贡献。核电站的工作原理和火电厂相似，都是利用水蒸气推动发电机组发电的。 (1)核能是________（选填“可再生”或“不可再生”）能源； (2)某核电站中的一台发电机组发电功率为100万千瓦，则该发电机组30天发电多少 kW·h____？（1天工作24 h） (3)若产生的电能用热电转化效率为30%的火力发电厂发电，需要完全燃烧多少煤____？若1 t煤产生30 kg粉尘，燃烧这些煤会产生多少粉尘____？（q煤＝3.0×107 J/kg）
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| 9. 难度：中等 | |
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为了改善能源结构，减少污染物排放，大力发展清洁能源，三门峡市大力发展风电场，在过去闲置的山地、丘陵地带，耸立起高约90米、风叶半径60米、单机容量3 000千瓦，总装机容量200万千瓦的风电场。 (1)风力发电是将________能转化为电能； (2)总装机容量200万千瓦的风力发电机组同时工作，若每天平均发电10小时，6天向电网输送的能量是多少kW·h？这些电能可供功率为6 000 kW的动车组运行多长时间？_____ (3)火电站燃煤发电的效率是30%，6天内风力发电机组产生的电量相当于燃烧多少吨煤？(煤的热值q＝3×107 J/kg) _____
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| 10. 难度：中等 | |
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小明家用铁皮桶制作简易太阳能热水器，替代燃烧木柴的加热方式。小明观测到某日铁皮桶装满水后，经过一天的太阳光照，水温从20 ℃升高到60 ℃。已知铁皮桶的容积为50 L，c水＝4.2×103 J/（kg·℃），ρ水＝1.0×103 kg/m3，问： (1)太阳能热水器工作过程中是通过________的方式提高水的内能。 (2)当日桶内的水吸收的热量有多大？________ (3)设用燃烧木柴加热，木柴完全燃烧释放热量的28%被桶内水吸收，则当日使用该太阳能热水器可节约多少木柴？（q木柴＝1.2×107 J/kg） ________
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| 11. 难度：中等 | |
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如图是我市新农村建设中一道靓丽的风景——风光互补路灯，“有风无光”风力发电机发电，“有光无风”太阳能电池板发电，二者皆备时同时发电，并日夜蓄能，某型号的该路灯额定功率为50 W，太阳能电池板的面积为1 m2，平均输出功率为100 W。试问：
(1)风力发电机利用风力发电时，是将________能转化为电能。 (2)某“和谐村寨”安装这种“风光互补路灯”100盏，如果每天路灯正常工作10 h，一月（30天）消耗的电能相当于完全燃烧多少千克的煤所放出的热量？（煤的热值为3.4×107 J/kg）（结果保留一位小数） ________ (3)若太阳能的辐射功率为800 J/（s·m2）（1 s内辐射在1 m2上的太阳能为800 J），则太阳能电池板的光电转化效率为多少？________ (4)从物理学的角度说出这种“风光互补路灯”的优点有哪些？（答两点即可） ________
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| 12. 难度：中等 | |
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如图甲所示是健身房常用的拉力器设计原理图。硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起。电压表量程为0～3V，均匀电阻丝MN长为10cm、电阻R1＝10Ω，电源电压U＝6V，P与R1间的摩擦不计。
(1)R0的作用是____________________________(写出一条即可)，当作用在拉环上的力越大时，电压表的示数就越________； (2)为保证电压表能正常工作，电路中R0至少应为多大_____________？ (3)当拉环不受拉力时，滑片P处于M端，闭合开关后，已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受拉力F的关系如图乙所示，若R0＝20Ω，通过计算说明，开关S闭合后，当电压表指针指在1V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多大_____________？ (4)在保证元件安全的条件下，此拉力器所能承受的拉力范围为多少_____________？
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| 13. 难度：困难 | |
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某同学设计了一个利用如图1 所示的电路来测量海水的深度，其中 R1=2Ω 是一个定值电阻， R2 是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力 F 的变化关系如图 2 所示，电源电压保持 6V 不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为 0.02m2 的面承受海水压力．（设海水的密度 ρ 海水=1.0×10 3kg/m3，g 取 10N/kg）
（1） 当电流表示数为 0.2A 时，求压敏电阻 R2 的阻值； （2） 如图 2 所示，当压敏电阻 R2 的阻值为 20Ω 时，求此时压敏电阻 R2 所在深度处的海水压强； （3） 若电流的最大测量值为 0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？
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| 14. 难度：困难 | |
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某物理研究小组设计了一个压力报警装置，工作原理如图甲所示。OBA为水平杠杆、OA长100cm，O为支点，OB：BA＝1；4；已知报警器R0的阻值恒为10Ω，压力传感器R固定放置，压力传感器受到的压力F与R的阻值变化的关系如图乙所示。当托盘空载时，闭合开关S，电压表的示数为1V；当托盘所受的压力增大，电压表的示数达到2V时，报警器R0开始发出报警信号。托盘、压杆和杠杆的质量均忽略不计，电压表的量程为0～3V。求：
（1）电源电压； （2）当报警器开始报警时，压力传感器受到的压力； （3）当托盘受到的压力为120N时，报警器是否报警： （4）当电路输出的电功率与电路在安全状态下输出的最大电功率的比值为5：6时，托盘受到的压力。
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| 15. 难度：中等 | |||||||||||||||||||||
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如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置，R是热敏电阻，其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻R0=10Ω，左边电源电压为6V恒定不变．当继电器线圈中的电流大于或等于15mA时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。
（1）请说明该自动控制装置的工作原理 （2）计算说明该空调的启动温度是多少？ （3）为了节省电能，将空调启动温度设定为30℃，控制电路中需要再串联多大的电阻？ （4）改变控制电路的电阻可以给空调设定不同的启动温度，除此之外，请你再提出一种方便可行的调节方案。
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| 16. 难度：中等 | |
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在一次负重竞赛活动中，选手需要用塑料筐（重力不计）携带5个正方体重物沿着倾角为 （1）一个正方体重物放在水平地面时对地面的压强； （2）选手比赛时在斜面运动的平均速度； （3）选手比赛全程对重物做的功和功率。
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| 17. 难度：困难 | |
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汽车超载是当前发生交通事故的重要原因之一。全国各地设置了许多超载监测站加强监管。如图所示，一辆两轴货车正在水平地面上设置的某种电子地磅秤上称重。先让货车前轮单独开上电子地磅秤，其读数为8 t；前轮驶离电子地磅秤，再让后轮单独开上电子地磅秤，其读数为9 t。国家规定两轴货车限载车货总重18 t，请你通过计算分析该货车是否超载。
(1)汽车的轮子设计的宽大是为了________压强，车轮上有凹凸不平的花纹是为了________摩擦力。（两空均选填“增大”或“减小”） (2)请你通过计算分析该货车是否超载。________ (3)汽车超载的危害有哪些？________
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| 18. 难度：困难 | |
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“转大运”是大力士比赛中的一个项目，如图甲所示，长为4 m的杠杆一端固定并保持水平，将重量300 kg的重物系在距离支点2.5 m的位置，选手将重物抬离地面后，沿顺时针绕圈30 s，杠杆转动角度为180°，如图乙所示。（杠杆重力不计，g取10 N/kg，π＝3.14）
(1)选手将重物抬离地面后转圈过程中，选手对重物________（选填“做功”或“不做功”）。 (2)若重物底面积为0.25 m2，则重物放在水平地面上时对地面的压强是多少？________ (3)选手要将重物刚好抬离地面，至少需要施加多大的力？________ (4)该选手绕圈过程中的平均速度是多少？（计算结果保留2位小数） ________
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| 19. 难度：困难 | |||||||||||||||||||||
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随着社会的进步、信息技术的发展，我国进行了电力设备升级。如图所示为小李家的智能电表，他家部分用电器的额定功率及每天工作时间如下表所示。
(1)求空调正常工作3小时所消耗的电能； (2)求上述表格里所有用电器同时正常工作的总电流； (3)电热水壶正常工作2min，可将一壶2kg初温为20℃的水加热至50℃，求电热水壶的加热效率[(c水＝4.2×103J/(kg•℃)]； (4)在用电高峰期，小李发现电能表的电压示数为198V，此时用电热水壶烧水(设电热水壶电阻保持不变)，求电热水壶此时的实际功率。
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| 20. 难度：困难 | |||||||||||
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如图甲为家用电热饮水机，图乙为它的电路原理图，下表为它的铭牌数据。
（1）当S1闭合，S2断开时，电热饮水机处于_____状态（填“加热”或“保温”），此时电路中的电流是多大_______？ （2）饮水机正常工作时，将热水箱中的水从20℃加热到90℃，求：水吸收的热量是多少_____？（水的比热容4.2×103J/（kg•℃）） （3）电热饮水机正常工作时加热效率为80%．求：将热水箱中的水从20℃加热到90℃的时间为多少秒___？
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