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太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光...

太阳能热水器是直接利用太阳能给水加热的装置,下表是小明家的太阳能热水器某天在阳光照射下的相关信息
太阳照射时间/h装水量/Kg吸热板面积/m2水升高的温度/℃水的比热容/J-1太阳辐射功率/J•-1
101002.5504.2×1031.68×106
其中太阳辐射功率是指1h内投射到1m2面积上的太阳能.
求:(1)水在10h内吸收的热量;
(2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧多少m3的天然气;(天然气的热值为8.4×107J/m3,天然气完全燃烧放出的热量全部给水吸收)
(3)该太阳能热水器的能量转化效率.
(1)由表中数据知道水的质量、水的比热容、水的温度升高值,利用吸热公式Q吸=cm△t求水吸收的热量(有用能量); (2)如果水吸收的热量用天然气来提供,即Q放=Q吸,再利用Q放=vq求需要完全燃烧多少天然气; (3)由太阳辐射功率知道1h内投射到1m2面积上的太阳能,据此求出10h吸收的太阳能(总能量),再利用效率公式求太阳能热水器的能量转化效率. 【解析】 (1)水吸收的热量(有用能量): Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×50℃=2.1×107J; (2)由题知,Q放=vq=Q吸=2.1×107J, 需要天然气的体积: v===0.25m3; (3)10h太阳能热水器吸收的太阳能(总能量): Q总=1.68×106J/(m2•h)×2.5m2×10h=4.2×107J, η=×100%=×100%=50%. 答:(1)水在10h内吸收的热量为2.1×107J; (2)如果水吸收的热量用天然气来提供,需要完全燃烧0.25m3的天然气; (3)该太阳能热水器的能量转化效率为50%.
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考点分析:
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如图所示,工人用滑轮组吊起质量为40kg的箱子,工人施加的拉力为250N,箱子10s内被匀速竖直提升了2m,不计绳重和摩擦,取g=10N/kg.
求:(l)箱子受到的重力;
(2)工人做的有用功;
(3)滑轮组的机械效率;
(4)工人所做总功的功率.

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如图所示,物体A的质量m=12kg,在拉力F的作用下,物体A以0.1m/s的速度在水平面上做匀速直线运动,弹簧测力计的示数为12N,忽略滑轮与绳子的摩擦力以及滑轮、弹簧测力计和绳子所受的重力,并且绳子足够长.求:
(1)物体A与水平面间摩擦力f的大小;
(2)拉力F的大小;
(3)物体A运动10s的过程中,拉力F所做的功.

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小雪和小红在“测定滑轮组机械效率”的实验中,使用了如图所示的实验装置,他们分别记下了弹簧测力计和钩码的位置.
(1)小红______拉动弹簧测力计,使钩码匀速升高,并由 弹簧测力计读出拉力为0.5N;同时小雪用刻度尺测出钩码提升的高度为0.2m,以上测量准确无误,其他被测物理量和计算的数据如下表:
钩码重/N弹簧测力计提升的高度/m有用功/J总功/J机械效率
10.40.20.2100%
(2)小雪和小红测得滑轮组的机械效率为100%,他们意识到出了错误.请你帮助找出原因______
(3)该滑轮组的机械效率实际为______
(4)若提升的钩码重增加到6N,则该滑轮组的机械效率将______(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(5)实验后小红猜想,对于同一滑轮组,它的机械效率也可能不是固定的,于是他用实验进行了探究,并证明自己的猜想是正确的.你认为小强应采用的正确方法是什么?

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小明为了探究动能的大小与哪些因素有关,他设计了如图甲、乙所示的实验.
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(1)让质量相同的两个小球沿同一光滑圆形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
(2)让不同质量的两个小球沿同一光滑斜面分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的纸盒相碰,纸盒在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
上述甲、乙两组实验中:
①要探究动能与物体运动速度的关系应选用______ 图;
②乙图中让不同质量的两个小球从同一高度滚下的目的是______
③甲、乙两组实验可以得出的结论是______
④实验时是通过观察______来比较小球动能的大小,从而得出结论的.若水平面绝对光滑,该实验还能得出结论吗?______,理由是:______
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用如图所示的实验装置测量杠杆的机械效率.实验时,竖直向上匀速拉动弹簧测力计,使挂在较长杠杆下面的钩码缓缓上升.
(1)实验中,将杠杆拉至图中虚线位置,测力计的示数F为______N,钩码总重G为1.0N,钩码上升高度h为0.1m,测力计移动距离s为0.3m,则杠杆的机械效率为______%.请写出使用该杠杆做额外功的一个原因:______
(2)为了进一步研究杠杆的机械效率与哪些因素有关,一位同学用该实验装置,先后将钩码挂在A、B两点,测量并计算得到下表所示的两组数据:
次数钩码
悬挂点
钩码总重
G/N
钩码移动距离
h/m
拉力
F/N
测力计移动距离
s/m
机械效率
η/%
1A点1.50.100.70.3071.4
2B点2.00.151.20.3083.3
根据表中数据,能否得出“杠杆的机械效率与所挂钩码的重有关,钩码越重其效率越高”的结论?答:______
请简要说明两条理由:①______;②______

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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