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如图所示,人在A点拉着绳子通过一个定滑轮吊起质量m=20 kg的物体,开始时绳与...

如图所示,人在A点拉着绳子通过一个定滑轮吊起质量m20 kg的物体,开始时绳与水平方向夹角为60°,人始终沿水平方向用250 N的力提起重物,经过5 s,人由A点沿水平方向运动s2 m 而到达B点,此时绳与水平方向成30°角。g10 N/kg,求:

(1)重物放在水平地面上时,与地面的接触面积为0.4 m2,求重物对地面的压强;

(2)人对绳的拉力做功的功率是多少?

(3)人提升重物时的机械效率是多大?

 

(1) 500 Pa;(2) 100 W;(3)58.56% 【解析】 【解析】 (1)重物对地面的压强p====500 Pa (2)人对绳子做的功为W=Fs=250 N×2 m=500 J 拉力做功的功率P===100 W (3)人提升重物的示意图如解图所示 在Rt△ACO中,∠OAC=60°,所以=tan 60°=,在Rt△BCO中,∠OBC=30°,所以=tan 30°= 则有BC=3AC,因为AB=2 m,所以AC=1 m AO=2AC=2×1 m=2 m,OC=AC=m BO=2OC=2×m≈3.464 m 所以绳子被拉过的距离s=BO-AO=3.464 m-2 m=1.464 m 人从A点移动到B点过程中重物上升的距离h= s=1.464 m 克服重物重力做功W有=Gh=mgh=20 kg×10 N/kg×1.464 m=292.8 J 此装置的机械效率η=×100%=×100%=58.56%  
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小力想利用所学知识对蔬菜大棚进行节能改造,评估利用太阳能和电能为大棚提供能源的可行性.查询资料可知,本地区冬季太阳能集热管每平方米面积上每天可接收的太阳能为1.68×107 J[水的比热容为4.2×103 J/(kg·),煤的热值为3×107 J/kg]求:

(1)若太阳能供能装置的能量有90%被水吸收,则每天每平方米集热管接收的太阳能可使______千克的水温度从20 ℃升高到70 ℃?

(2)如果用3 kW的电热器代替太阳能供热装置,电热器至少需要工作______时间?(假设电热器产生的电能全部被水吸收)

(3)用集热管每平方米每天接收的太阳能替代煤,可节约煤______千克?(假设煤完全燃烧)

 

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现有一个有加热和保温两种状态的微型电热水器,其内部简化电路如图甲所示.该热水器由控制电路和工作电路两部分组成.开关S0S均闭合时,电热水器开始加热.当水温达到50 ℃时,衔铁会被吸下.R0为热敏电阻,其阻值随温度的变化图像如图乙所示.已知:R144 ΩR22 156 Ω.[c4.2×103 J/(kg·)]求:

(1)闭合开关 S0 S,当水温达到50 ℃时,电热水器处于______ (选填“加热挡”或“保温挡”).由图乙可知,热敏电阻的阻值随温度的升高而______ (选填“增大”或“减小”)

(2)电热水器正常工作5 min,将水箱中 2.2 kg的水从 15 ℃加热到 45 ℃,此过程中水吸收的热量是______

(3)电热水器的加热效率是______

(4)电热水器处于保温状态时工作电路的功率是______

 

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额定电压

220 V

加热功率

10 W

保温功率

4 W

 

 

(1)该烘鞋器的外壳是利用______ (选填“导体”或“绝缘体”)材料制成的,当开关S1S2闭合,烘鞋器处于______挡;

(2)R1R2的阻值______

(3)若烘鞋器的效率为80%,利用烘鞋器给鞋加热10分钟,求鞋吸收的热量______

(4)烘鞋器消耗的电能如果用燃烧木材来提供,至少需要______木材?(q木材1.2×107J/kg)

 

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额定电压

220 V

额定频率

50 Hz

搅拌电机功率

900 W

料桶电机功率

 

 

(1)要改变电动机的转向可以改变______方向或磁场方向来实现;

(2)04 min搅拌器的电动机工作,此时和面机的工作电流是______(结果保留两位小数)和面机正常工作,012 min消耗的电能是______

(3)此和面机的料桶电动机的功率是______

 

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如图所示是小丽家安装的一个小厨宝.小厨宝利用水箱储水,加热一段时间后,拧开水龙头就会有热水流出.其相关参数如下表所示.小丽某次关闭家中其他用电器,让小厨宝装满水单独正常工作一段时间,观察到水箱中的水从15 ℃升高为45 ℃,家中标有“3 000 r/(kW·h)”字样电能表的表盘转动了750 r[ρ1.0×103 kg/m3c4.2×103 J/(kg·)]

 

产品

名称

储水式小厨宝

 

 

额定

电压

220 V

额定

功率

1 200 W

最高

温度

75

容量

6.0 L

 

 

(1)小厨宝加热过程中将电能转化为______能;

(2)小厨宝正常工作时的电阻是______(结果保留一位小数)

(3)水吸收的热量是______

(4)请你计算小厨宝的工作时间和加热时的效率分别是______

 

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