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某市部分公交车用天然液化气为燃料,其主要成分就是甲烷,热值为3.6×107J/m...

某市部分公交车用天然液化气为燃料,其主要成分就是甲烷,热值为3.6×107J/m3。如果一辆公交车满载乘客时总质量是6t,那么10m3甲烷气体完全燃烧产生的能量可供公交车满载时以36km/h的速度匀速行驶100min。匀速行驶中公交车受到的平均阻力为车重的0.05倍,求:

(1)这段时间内公交车牵引力做功的功率;

(2)10m3的甲烷气体完全燃烧所产生的热量被水完全吸收,可将多少千克在一标准大气压下的水从20℃加热到刚好沸腾;[c=4.2×103J/(kg·℃)]

(3)这段时间内公交车发动机的效率是多大?

 

(1)3×104W;(2)857.1kg;(3)50% 【解析】 (1)公交车满载时的重力 G总=m总g=6×103kg×10N/kg=6×104N 公交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,公交车受到的牵引力 F=f=0.05G总=0.05×6×104N=3000N 公交车匀速行驶的速度 v=36km/h=10m/s 这段时间内公交车牵引力所做功的功率 3000N×10m/s=3×104W (2)10m3的甲烷气体完全燃烧所产生的能量 Q放=Vq=10m3×3.6×107J/m3=3.6×108J 水吸收的热量 Q吸=Q放=3.6×108J 加热水的质量 =≈857.1kg (3)这段时间内公交车牵引力所做的功 W=Pt′=3×104W×100×60s=1.8×108J 这段时间内公交车发动机的效率 答:(1)这段时间内公交车牵引力所做功的功率为3×104W; (2)若10m3的甲烷气体完全燃烧所产生的能量被水完全吸收,能将857.1kg的水从0℃加热到刚沸腾; (3)这段时间内公交车发动机的效率是50%。  
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如图所示,灯L标有“6V 3W”字样,定值电阻R=6Ω,设灯L的阻值不随温度变化而变化。只闭合求S1时,L灯正常发光。求:

(1)L正常发光时的电阻是多少?

(2)只闭合S1S3时,电路在60s内消耗的电能是多少?

(3)为使整个电路消耗的电功率最小(且电路电流不为0),应如何闭合开关?此时整个电路的最小电功率为多少?

 

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我国自主生产的某型号水陆两栖坦克如图所示。它的总质量为2.2×104kg,停在水平地面上时,履带着地的总面积为4m2(计算时海水的密度取水的密度ρ=1.0×103kg/m3)求:

(1)该坦克停在水平地面上时,对地面的压强;

(2)该坦克在海面上匀速航行时,受到海水的浮力;

(3)该坦克在海面上航行时,最深处距离水面1.2米,最深处受到海水的压强。

 

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如图所示,在“测量小灯泡电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为3.8V,电阻约为12Ω,电源电压为6V。

(1)用笔划线代替导线,将图甲中的电路补充完整。

_______

(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于_____(选填“A”或“B”)端。闭合开关,灯泡不亮,电压表和电流表都有示数,但示数较小,接下来的操作是_____

(3)当电压表的示数为3.8V时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_____W.在继续调节滑动变阻器进行测量的过程中,小灯泡突然熄灭,电流表示数变为0,电压表示数接近6V,你认为故障可能是_____

(4)完成测量后,同学们又找来几个不同阻值的定值电阻替换小灯泡,探究电流与电阻的关系。当电阻为10Ω时,电流表的示数为0.2A:换用20Ω的电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“A”或“B”)端移动,使电压表的示数为_____V,读出电流表的示数。多次换用阻值不同的电阻,进行正确操作后即可得出结论。

 

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科技的进步也为测摩擦力的大小提供了先进的手段,如图甲所示,用一拉力传感器(能感应力大小的装置)水平向右拉一水平面上的木块,A端的拉力均匀增加,0t1时间内木块保持静止状态,木块运动后改变拉力,使木块t2后处于匀速直线运动状态计算机对数据处理后,得到如图乙所示拉力随时间变化图线,回答下列问题:

(1)为了测量木块的滑动摩擦力,应该让它在水平面上做__________运动,由__________知识可知,此时木块所受的摩擦力等于拉力传感器的拉力;

(2)0t1时间内,当用F=5.1N时,木块处于__________状态,此时木块所受摩擦力大小为_______Nt2时间后若用F=5.8N的水平拉力拉木块,木块所受摩擦力大小为__________N

(3)为了研究两个物体间的滑动摩擦力的大小可能与接触面的大小有关则实验中的木块应选择__________

A.各个面粗糙程度相同的正方体

B.各个面粗糙程度不同的正方体

C.各个面粗糙程度相同,长宽高各不相同的长方体

D.各个面粗糙程度不相同,长宽高各不相同的长方体

(4)如图丙所示,为研究滑动摩擦力F大小与接触面受到压力F大小的关系,在重力为17N的木块上每次增加1N重的砝码,分别用水平拉力F使木块作匀速直线运动实验测量数据如下:

木块对水平面压力F()

17

18

19

20

21

水平拉力F()

5.1

5.4

5.7

6.0

6.3

 

 

根据表格数据,得出滑动摩擦力F大小与接触面受到压力F大小的关系式为__________

 

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小静同学在测固体密度时,操作步骤如下:

(1)在实验室,小静将天平放在__________工作台上,将游码归零,发现指针偏向分度盘的左侧,此时应将平衡螺母向__________调节 (选填“左”或“右”),使天平横梁平衡:小静选用了一块小矿石,用调好的天平测它的质量,当右盘中所加砝码和游码的位置如图所示时,天平恢复平衡,则测得的矿石质量为__________g

(2)如图乙所示的量筒分度值为__________cm3,在量筒中装入适量的水,将系了细线的矿石轻放入量筒,如图乙所示,读数时,视线应与液面__________(选填“相平”或“不相平”),测得矿石的体积为__________cm3

(3)根据以上的数据它测得小矿石的密度为__________

(4)小静回家后,想测出家里某个小饰品的密度,她找到家里的电子秤,称出饰品的质量是140g,又借助细线、水、玻璃杯,测出了饰品的体积,她的实验操作步骤如图丙、丁所示,则饰品的密度是________g/cm3

 

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