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第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行,世博会的主题...

第41届世界博览会于2010年5月1日至10月31日在我国上海举行,世博会的主题是“城市,让生活更美好”.在场馆和楼房建设工地上,“塔吊”是常见的一种起重设备,如图所示是“塔吊”的示意图.假设某塔吊配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V,额定功率38kW,线圈电阻0.4Ω.在一次吊起重物时,电动机正常工作20s,把重物吊起20m.求:
(1)该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能.
(2)电动机工作过程中,线圈产生的热量.
(3)在该起重设备中,如果这次吊起重物的机械效率为80%,则被吊重物的质量为多少t?

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(1)已知电动机的额定功率和工作的时间,根据公式W=Pt可求消耗的电能. (2)已知电动机的额定功率和额定电压,根据公式I=可求电动机正常工作时的电流,线圈产生的热量根据公式Q=I2Rt可求. (3)已知电动机消耗的电能和产生的热量,二者之差就是对电能转化成的机械能,已知机械效率,可求克服物体重力做的有用功,最后利用公式W=Gh求出物体的重力,进一步得出物体的质量. 【解析】 (1)由于电动机正常工作,消耗的功率等于额定功率,即P=38kw=3.8×104W,工作时间t=20s, 所以电动机消耗的电能为: W=Pt=3.8×104W×20s=7.6×105J. 答:该电动机在这次吊起重物的过程中消耗的电能为7.6×105J. (2)电动机正常工作时的电流: I===100A, 线圈产生的热量:Q=I2Rt=(100A)2×0.4Ω×20s=8×104J. 答:线圈产生的热量为8×104J. (3)电流产生热量消耗的电能W1=Q=8×104J, 电能转化为机械能的总量为 W总=W-W1=7.6×105J-8×104J=6.8×105J, 因为η==, 即80%=, 解得G=2.72×104N, 所以,重物的质量为: m===2.72×103kg=2.72t. 答:被吊重物的质量为2.72t.
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考点分析:
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(1)他猜想液体分子对物体表面的引力大小可能跟液体温度和接触面积的大小有关.请你再帮他提出一个分子引力可能跟什么因素有关的猜想:液体分子对物体表面的引力大小可能跟______有关.
(2)为了验证这些猜想,他设计了如下实验.将一轻质塑料片剪成图甲所示的“舌形”,并在塑料片中间B处开一小透气小孔,再把它盖在盛满水的杯口(杯口位置为圆形虚线处),当塑料片与杯内水充分接触时,在伸出杯口的塑料片末端放6枚一角硬币,“舌形”塑料片刚被压翻(如图乙所示);这个现象说明了水分子和塑料分子之间有______力,实验中,将塑料片中间开一小孔的目的是______
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(3)如果要验证你的猜想是否正确,请你把实验的过程补充完整.______
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在“测定小灯泡的电功率”的实验中,小明同学选用的小灯泡的额定电压为2.5V,电阻约为8Ω,滑动变阻器的最大阻值为10Ω.manfen5.com 满分网
(1)为顺利完成实验,现有电压为4.5V和6V的两电池组可供选择,则______
A.只能选择4.5V的电池组     B.只能选择6V的电池组
C.两电池组均可选用          D.须将其变成10.5V的电池组使用
(2)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图,将图乙中的实物电路连接完整(导线不得交叉,且要求闭合开关前滑动变阻器连入电路的电阻最大).
(3)移动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V,此时电流表示数如图丙所示,其值为______A,小灯泡的额定功率为______W.
(4)小明的同学小惠在借助上述实验器材完成实验时,不小心将电流表损坏,由于没有多余的电流表更换,老师取走电流表,并拿来一个电阻箱代替滑动变阻器接在原电路中.
①闭合开关后,发现灯泡不发光,电压表的示数等于电源电压,则故障的原因可能是灯泡______(选填“短路”或“断路”);
②排除故障后,当小灯泡在额定电压下工作时,电阻箱接入电路的阻值为R,则计算小灯泡额定功率的表达式为______.(电源电压恒定不变)
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如图甲是家庭、宾馆常用的电水壶及其铭牌.根据铭牌的相关数据,求:
(1)电水壶正常工作时的电流和发热体的电阻.
(2)电水壶正常工作时,用7min就能将整壶水由20℃加热到100℃,求水吸收的热量和该电水壶的效率______.)
(3)该电水壶使用的插头如图乙所示,请说明为什么要使用三线插头而不使用两线插头?

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按照题目的要求作图:manfen5.com 满分网
(1)如图甲,渔民用杠杆和滑轮的组合机械起吊鱼网.请画出杠杆OBA所受动力的力臂l1和阻力F2的示意图.
(2)完成图乙中的光路图.
(3)画出图丙中物体所受摩擦力和重力的示意图.
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现有两个热敏电阻R1、R2和一个定值电阻R,R1的阻值会因通过的电流增大导致温度升高时而增大,R2的阻值会因通过的电流增大导致随温度升高时而减小,R的阻值不变,它们的电流随电压的变化曲线如图甲所示.实验过程中,小明将R2和 R两个电阻连接成如图乙所示电路时电流表的示数为0.4A,由此可知,电源电压为    V.实验过程中,改变电源电压,当电压表的示数为6V时,电阻R2的电功率是    W.
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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