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“十一”假期,小明一家驱车外出旅游.当汽车在平直的高速公路上以100km/h的速...

“十一”假期,小明一家驱车外出旅游.当汽车在平直的高速公路上以100km/h的速度匀速行驶时,受到的阻力为630N,已知汽油热值为4.6×107J/kg,g取10N/kg,求:

(1)汽车以100km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率是多少?

(2)汽车以100km/h的速度匀速行驶100km过程中,牵引力做的功是多少?

(3)若汽车发动机的效率为30%,则它以100km/h的速度匀速行驶100km消耗的汽油是多少?

 

(1)汽车以100km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率是17500W; (2)汽车以100km/h的速度匀速行驶100km过程中,牵引力做的功是6.3×107J; (3)若汽车发动机的效率为30%,则它以100km/h的速度匀速行驶100km消耗的汽油是4.57kg. 【解析】 试题分析:(1)根据P===Fv计算汽车以100km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率; (2)汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力,根据二力平衡条件求出牵引力,根据W=Fs求出牵引力做的功; (3)根据η=×100%求出消耗汽油完全燃烧释放的热量,根据Q=mq求出消耗汽油的质量. 【解析】 (1)由题汽车速度v=100km/h=m/s, 所以牵引力的功率: P===Fv=630N×m/s=17500W; (2)因汽车匀速行驶时处于平衡状态,受到的牵引力和阻力是一对平衡力, 所以,F=f=630N, 牵引力做的功: W=Fs=630N×100×103m=6.3×107J; (3)由η=×100%可得,消耗汽油完全燃烧释放的热量: Q放===2.1×108J, 由Q放=mq可得,消耗汽油的质量: m==≈4.57kg. 答:(1)汽车以100km/h的速度匀速行驶时,牵引力的功率是17500W; (2)汽车以100km/h的速度匀速行驶100km过程中,牵引力做的功是6.3×107J; (3)若汽车发动机的效率为30%,则它以100km/h的速度匀速行驶100km消耗的汽油是4.57kg. 【点评】本题考查了功率、功的计算、二力平衡条件的应用、放热公式的应用,涉及到的知识点较多、综合性强,熟练运用相关公式就可以解答.  
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考点分析:
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如图所示,工人用滑轮组将重为400N的物体匀速提升了2m,已知该滑轮组的机械效率为80%(不计绳重和摩擦,g取10N/kg),求:

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(1)有用功;

(2)拉力F的大小;

(3)动滑轮的重.

 

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物理兴趣小组在测量滑轮组机械效率实验中,利用如图所示的滑轮组进行了4次测量,测得数据如表所示.

次数

钩码所受的重力G/N

钩码提升高度h/m

拉力F/N

绳端移动距离s/m

机械效率η

1

1

0.1

0.7

0.3

47.6%

2

1

0.2

0.7

0.6

47.6%

3

2

0.1

1.1

0.3

 

4

4

0.1

2.0

0.3

66.7%

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(1)实验中应尽量      匀速向上拉动弹簧测力计;

(2)第3次实验测量的机械效率为      %;

(3)比较1、2两次实验,小组同学发现:同一滑轮组的机械效率与重物被提升高度      ,比较第1、4次实验数据可知,同一滑轮组,      越大,机械效率越高.第4次拉力做的额外功与第3次相比      (选填“增大”、“减小”或“不变”),由此可见机械效率提高的原因是     

 

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小明同学利用图甲所示的实验电路来探究并联电路中电流的规律.

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(1)小明同学在连接电路过程中,开关应该是     

(2)若要测量a处的电流,连好电路闭合开关,小明发现指针偏向位置如图乙所示,其原因是     

(3)检查电路连接无误后,他开始实验,读出电流表示数记录在表格中,小明同学分析数据后得出结论:并联电路中各支路电流相等.小明得出错误的实验结论,主要原因是     

(4)请你对接下来的实验提出改进措施(一条即可)

Ia/A

Ib/A

Ic/A

0.18

0.18

0.36

 

 

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在“比较不同物质吸热能力”的实验中.

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(1)实验室准备了两个规格相同的加热器,两支温度计、烧杯、秒表、适量的水和食用油,为了完成实验,还需要     

(2)将水、食用油分别放入两个相同的烧杯内,用相同的加热器同时加热,记录相关数据,并绘制出如图所示的图象.

(3)实验中,用      间接反映液体吸收热量的多少,依据你学过的知识,可以推断      (选填“甲”或“乙”)是食用油的温度随着加热时间的变化图象.

(4)已知水的比热是4.2×103J(kg•℃).依据图象请你估算出食用油的比热是      J/(kg•℃).

 

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(1)请在图甲中画出木棒所受重力G的示意图和力F的力臂(用字母L标明).

(2)我市BRT公交车的后门左右栏杆上均装有一个红色按钮(如图乙所示),每个按钮相当于一个开关,当乘客按下任一按钮,驾驶台上的指示亮,提醒司机有人下车,请将丙图所示的电路正确连接.

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