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随着低碳理念的普及,学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车.通过查阅...

随着低碳理念的普及,学校科技小组的同学拟设计一种以太阳能电池驱动的汽车.通过查阅资料得知:肇庆地区太阳光垂直照射时,每平方米太阳能电池板最大可提供150W的电功率.拟设计的太阳能汽车质量是500kg,它在平直路面上最快每秒可行驶15m,行驶过程中所受的平均阻力是车重的0.02倍.该汽车的驱动电机能够将90%的电功率转化为牵引汽车前进的机械功率.若该车在平直路面上以最高速度行驶,试通过计算回答下列问题(g取10N/kg):
(1)驱动电机提供的推力是多少牛?
(2)驱动电机提供的机械功率是多少瓦?
(3)该车的太阳能电池板面积约为多大?(计算结果小数点后保留一位数字)
(1)该车做匀速运动,驱动电机提供的推力等于该车受到的阻力. (2)已知该车速度,根据公式P=FV可求驱动电机提供的机械功率. (3)已知每平方米太阳能电池板最大可提供的电功率和驱动电机提供的机械功率以及电功率转化率,可求该车的太阳能电池板面积. 【解析】 (1)驱动电机提供的推力F=f=0.02G=0.02mg=0.02×500kg×10N/kg=100N. 答:驱动电机提供的推力为100N. (2)驱动电机提供的机械功率是P=FV=100N×15m/s=1500W. 答:驱动电机提供的机械功率是1500W. (3)电功率转化率η===90%, 所以该车的太阳能电池板面积约为S≈11.1m2. 答:该车的太阳能电池板面积约为11.1m2.
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考点分析:
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运用如图(a)所示的实验器材做测小灯泡功率的实验,其中小灯泡标有“3.8V”的字样、灯丝电阻约为10Ω左右.请完成或回答以下问题.
(1)补画导线,把图(a)中的器材连接成实验电路,要求导线不交叉,且滑动变阻器的滑片P向右滑动时灯泡变亮;
(2)在连接电路前,应先将开关______,并将滑动变阻器的滑片P移到______端;(选填“A或B”)
(3)电路连好后闭合开关,发现小灯泡两端电压为2.5V,这时小灯泡的亮度______(较亮、较暗),为使小灯泡正常发光,应将滑片P应向______端移动;(选填“A或B”)
(4)小灯泡正常发光时,电流表的指示如图(b),其示数为______A,则小灯泡额定功率为______W;
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(5)由实验数据可知,小灯泡正常发光时的灯丝电阻为______Ω.(结果保留一位小数点)
(6)某同学连接好电路后闭合开关,发现电流表指针向左偏转,其原因是:______
(7)某同学的实验记录和有关计算如下表所示:
实验序号电压(V)电流(A)电功率(W)额定功率(W)
13.00.250.751.07
23.80.31.14
34.10.321.31
从表格设计和有关数据看,该同学所犯的错误是:______
针对他的错误,你认为正确的结果是:______
(8)若实验器材中电压表0~15V的量程不灵,而0~3V的量程正常,电源电压为6V,在这样的前提下,可以用什么办法测出小灯泡的额定功率?请在图方框中画出这种情况下的实验电路图.
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小华为了探究物体动能的大小与质量、速度的关系,设计了如图甲、乙所示的实验.
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实验甲:质量相同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处和B处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图甲所示.
实验乙:质量不同的两个小球,沿同一光滑弧形轨道分别从A处开始向下运动,然后与放在水平面上的木块相碰,木块在水平面上移动一段距离后静止,如图乙所示.
(1)要探究物体动能的大小与速度的关系,应选用______图.(填“甲”、“乙”)
(2)甲、乙两组实验可以得出的结论是______
(3)这个实验中,利用木块被碰撞后移动的______来比较物体的动能大小.下列实例中与此实验方法相同的有______.(填编号)
①认识电流时,用水流进行类比
②用红墨水在水中的扩散现象来认识分子是运动的
③用酚酞试液滴入溶液变红色来判断溶液呈碱性.
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在测定滑轮组机械效率的实验中,小刚同学测得的数据如下表所示:
钩码重弹簧测力计
读数
钩码移动
的距离
弹簧测力计
移动的距离
有用功J总功J机械效率
3N1.2N0.1N0.3m
manfen5.com 满分网(1)在表中空白处分别写出有用功、总功和机械效率的值;
(2)在如图方框中画出滑轮组及绕法;
(3)实验时,应使弹簧测力计做 ______运动.小刚同学在用弹簧测力计静止时进行读数,则他这样得出的机械效率与实际值相比 ______(填“偏小”、“偏大”或“相等”).
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饮水机是一种常见的家用电器,其工作原理可简化为如图所示的电路,其中S是一个温控开关,R1为发热板,当饮水机处于加热状态时,水被迅速加热,达到预定温度时,开关S自动切换到另-挡,饮水机便处于保温状态.
(1)试确定温控开关S接a或b时,饮水机分别对应的工作状态.
(2)若饮水机加热时发热板的功率为550W,而保温时发热板的功率为88W,求电阻R2的阻值.(不考虑温度对阻值的影响)

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如图所示,L是“12V  6W”的小灯泡,R1是定值电阻,R2是最大阻值为24Ω的滑动变阻器,电源电压和灯泡电阻均不变.
(1)求小灯泡的阻值;
(2)闭合开关S、S1,滑片P在a端时,小灯泡恰能正常发光,且电流表示数为0.9A,求R1的阻值;
(3)闭合开关S,断开开关S1,求在滑片P移动过程中,灯泡消耗的最小功率.

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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