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207098. (2021•西工大附中•一模) 德优题库某商厦每层楼高3m,小明看到工作人员将360kg的货物在一楼放入载货电梯内,闭合开关,仅用25s的时间,便将货物运到六楼,小明对载货电梯产生了浓厚的兴趣,他通过查阅资料了解到该载货电梯的结构及式作电路如图所示,电梯是通过电动机带动钢丝绳提升货物的,电动机线圈电阻为2.4Ω,电梯厢(含动滑轮)的质量140kg,提升上述货物时电流表的示数为20A,不计钢丝绳的重力和一切摩擦,请解答下列问题(g取10N/kg):
(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力多大?
(2)电梯工作时消耗的总电能是多少?
(3)电动机工作时的效率多大?
共享时间:2021-03-14 难度:3
[考点]
滑轮组绳子上的拉力,能量的利用效率,电功与电能的计算,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:
(1)电梯厢(含动滑轮)的质量140kg,货物质量360kg,
所以电梯厢和货物的总重:
G=mg=(m+m)g=(360kg+140kg)×10N/kg=5000N,
由图可知:有4段绳子拉电梯厢和货物,
所以:匀速提升过程中钢丝绳上的拉力F=G=×5000N=1250N。
(2)由图电动机工作时电路两端电压:U=220V,
电动机工作时电路消耗的总电能:W=UIt=220V×20A×25s=1.1×105J。
(3)电流通过电动机产生热量:
Q=I2Rt=(20A)2×2.4Ω×25s=2.4×104J,
由题可知,电梯厢上升的高度:h=(6﹣1)×3m=15m,
则电动机输出的有用功:W=Fs=Fnh=1250N×4×15m=7.5×104J,
不计钢丝绳的重力和一切摩擦,所以电动机消耗的电能:
W′=W+Q=7.5×104J+2.4×104J=9.9×104J,
所以电动机工作效率:
η=×100%=×100%≈75.8%。
答;(1)匀速提升过程中钢丝绳上的拉力为1250N;
(2)电梯工作时消耗的总电能是1.1×105J;
(3)电动机工作时的效率是75.8%。
[点评]
本题考查了"滑轮组绳子上的拉力,能量的利用效率,电功与电能的计算,",属于"难典题",熟悉题型是解题的关键。
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187110. (2025•西工大附中•一模) 德优题库作为2024年全国两会中强调的“新质生产力”之一的氢能,发展势头迅猛。氢燃料电池汽车或将成为新能源汽车行业的风向标,它的工作原理是使氢或含氢物质与空气中的氧在燃料电池中反应以产生电力,再以电力推动电动机,由电动机推动车辆行驶,如图是国产“氢能源”汽车,加氢3分钟续航可达一千公里,其部分参数如下表。当汽车启动或者低速行驶时由蓄电池组向驱动电机供电;当中速行驶或者蓄电池组电量过低时,氢燃料电池开始工作,既向驱动电机供电,同时又给蓄电池组进行充电;当汽车高速行驶时,氢燃料电池和蓄电池组同时向驱动电机供电。
汽车核载质量 100kg
蓄电池最大容量 30kW?h
氢燃料电池效率 75%
蓄电池充电放电效率 80%
(1)蓄电池在充电时相当于一个        (选填“电源”或“用电器”)。
(2)某次测试中,核载质量的汽车以30km/h的速度匀速行驶了2.28h,消耗氢气1.6kg。假设氢能源发电时消耗的化学能与等质量氢气完全燃烧放出的热量相同。已知汽车测试过程中的平均阻力为1000N,蓄电池储电量由最大容量的40%增加到80%。(q=1.4×108J/kg)
①汽车在测试阶段行驶的路程是多少?
②为了给蓄电池充电,氢燃料电池向蓄电池提供的电能是多少?
③驱动电机的效率是多少?
共享时间:2025-03-07 难度:5 相似度:1.07
206745. (2025•曲江一中•四模) 德优题库空调热水器,又名空气能热泵热水器,其工作原理如图所示。工作过程中空调热水器通过一种工作媒质在蒸发器里迅速变成气态,在经过压缩机(消耗少量电能)将其压缩成高温高压的气体,然后在冷凝器中重新变成液态,达到给水加热的目的。空调热水器具有高效节能的特点,产生相同的热水量,比传统的电热水器和燃气热水器的能效更高。下表为两种型号“空调热水器”,在进水温度20℃时测定的部分参数;
型号 A B
出水温度(℃) 50
额定功率(kW) 1 2
额定电压(V) 220
环境温度范围(℃) -10~50
(1)空气能属于       (选填“可再生”或“不可再生”)能源,水箱中水的温度升高,是通过       方式增加了水的内能。
(2)A型热水器额定功率下加热过程中,100L水流经冷凝器时吸收的热量为多少焦耳?[ρ=1.0×103kg/m3,c=4.2×103J/(kg?℃)]
(3)热水产出率和能效比是衡量空调热水器性能的两个重要指标,热水产出率是指该热水器当进水温度为20℃,出水温度为50℃时,每小时可出热水的体积数,能效比是指加热过程中水吸收的热量与消耗电能的比值。若A型空调热水器的热水产出率为100L/h(表示1小时产出热水100L)。求:
①A型空调热水器能效比为多少?
②若B型空调热水器的能效比为4.2,则它的热水产出率为多少L/h?
共享时间:2025-04-16 难度:5 相似度:1.07
19078. (2017•西工大附中•模拟) 电动自行车越来越受到人们的青睐,不少人用电动自行车替代了摩托车,电动自行车使用前要先对车上的蓄电池充电,骑行时,蓄电池对车上的电动机供电,电动机为车提供动力。下表是某品牌电动自行车的一些主要技术参数:
最高车速 ≤30km/h 额定电压 36V
蓄电池 36V10Ah 最大骑行噪声 ≤62dB
质量 40kg 电动机效率 75%
若质量是60kg的人骑电动自行车在水平路面上以6m/s的速度匀速行驶时,受到的阻力是人与车总重的0.02倍,取g=10N/kg,求:
(1)该蓄电池充满一次电至少需要消耗电能   kW•h。
(2)行驶过程中每个轮胎与地面的接触面积为0.005m2,试计算行驶过程中地面受到的压强是多大?
(3)行驶10分钟,电动机对自行车做的功。
(4)通过电动机线圈的电流。(计算结果保留一位小数)
共享时间:2017-03-05 难度:4 相似度:0.83
187109. (2025•西工大附中•一模) 小明家有一个标有“220V 10A”的插排(图甲所示),同时接入一个电加热坐垫(“220V 24.2W”)和一台吸尘器(“220V 1100W”),吸尘器的电动机线圈电阻为2Ω,小明家电压恒为220V。
德优题库
(1)吸尘器工作10min消耗的电能是多少?
(2)现有一个电吹风机(“220V 880W”),请通过计算说明插排能否允许再接入此电吹风机,使3个用电器同时工作。
(3)图乙是电加热坐垫(“220V 24.2W”)的简化电路图,通过调控开关可实现保温和加热两个功能。电阻R1在调温盒内,电阻R2置于坐垫内用于加热.电加热坐垫处于保温状态时电阻R2消耗的电功率为20W,则R1的阻值为多少?
共享时间:2025-03-07 难度:2 相似度:0.83
195341. (2024•曲江一中•一模) 如图甲所示为小明家的电饭锅,从铭牌可知该电饭锅能效等级为三级,额定电压220V,加热功率1000W。电饭锅的简化电路图如图乙所示,有加热和保温两挡,其中R1和R2均为发热电阻,且阻值不随着温度的变化而改变。求:

(1)小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率,他关闭家中其它用电器,让电饭锅处于“保温”状态正常工作,观察到电能表转盘在5min内转了30圈。该电饭锅的保温功率为多少?
(2)电阻R1的阻值为多少?
(3)小明上网查询得知,国家标准中规定电饭锅在加热功率下正常工作时,三级能效的热效率值(电热转化效率)范围为81%≤n<86%。他用学过的知识对电饭锅进行测试:将温度为20℃、质量为2kg的水加热到100℃,电饭锅正常工作用时800s。已知c=4.2×103J/(kg•℃),请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
共享时间:2024-03-06 难度:2 相似度:0.83
193738. (2024•曲江一中•五模) 德优题库如图甲所示是一款电加热眼罩,具有高、中、低三挡加热功能,眼罩中加入水袋,让佩戴更加舒适,有效缓解眼疲劳。图乙是电加热眼罩简化原理图,电源电压U为4V,已知电热丝R1阻值为4Ω,电热丝R2阻值为8Ω,开关S3只接a或b,其相关参数如表。求:
额定充电(放电)电压 4V
充电电流 800mA
电池容量 2000mA?h
水袋最大装水量 100g
(1)电加热眼罩电路中S1闭合、S2断开、S3接a时,加热电路为        (选填“高”“中”或“低”)温挡;
(2)给电池充满电可以储存电能多少焦耳?
(3)充满电时,电加热眼罩最多能在高温挡正常工作多少分钟?
(4)使用一段时间后发现眼罩不工作了,检查发现是电池坏了,小华找到一个额定充(放)电电压为6V的电池将原来的电池替换掉。若要使换电源后的高温挡的功率不变,要求只改变其中一个电热丝的阻值,请你通过分析和计算,需要改变哪个电热丝的阻值?该电热丝改变后的阻值应为多少欧姆?
共享时间:2024-05-10 难度:3 相似度:0.66
207054. (2021•西工大附中•五模) 目前很多城市已经使用了风光互补路灯系统如图所示,它具备了风能和太阳能产品的双重优点:该系统既可以通过太阳能电池组独立发电并储存在蓄电池,也可以通过风力发电机独立发电并储存在蓄电池;在风、光都具备时可以同时发电。某种型号的风光互补路灯技术参数如下:
风力发电
额定功率
风力发电
额定风速
风力发电机启动风速 路灯额定电压 路灯额定功 率 太阳能电池板平均输出功率
260W 8m/s 3m/s 24V 60W 100W
(1)假设路灯每晚工作10h,求路灯正常工作时每晚消耗的电能。
(2)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为800J/(s•m2)(1s辐射在每1m2上的光能为800J),若太阳能电池板的面积为1.25m2,太阳能电池光电转换效率为多大?
(3)在平均风速为8m/s的晚上,风力发电机除了保障路灯正常工作外,同时还给蓄电池充电,如果风力发电机一晚上工作时间为8h,则在这段时间内蓄电池储存电能是多少kW•h?
(4)已知风力发电机的输出电功率P与风速v的平方成正比。我市沿海风速不低于4m/s的时间每年不少于4000h,试估算这台风光互补路灯系统利用风能的最小年发电量是多少kW•h?
共享时间:2021-05-07 难度:2 相似度:0.66
208410. (2017•铁一中学•五模) 德优题库当前城镇化建设进程中,在一些场馆和楼房建设工地上,常见一种“塔吊”的起重设备,其主要组成为电动机和机械两部分,如图所示。假设某“塔吊”配置的电动机铭牌上标有:额定电压380V,额定功率38kW,线圈电阻0.5Ω.在一次起吊中,该“塔吊”电动机正常工作25s,把质量为3t的重物吊起22m(g取10N/kg).求:
(1)电动机吊起重物的过程中消耗的电能。
(2)电动机正常工作过程中线圈产生的热量。
(3)该次起吊过程中“塔吊”机械部分的机械效率。
共享时间:2017-05-09 难度:3 相似度:0.66
188102. (2024•爱知中学•二模) 中国茶文化源远流长,如图甲是某款工夫茶保温碟。电路原理如图乙所示,电阻R1为发热体,它的额定电压为220V,额定电功率为44W且电阻不变。电流通过发热体加热底板使茶汤保温;L为电功率忽略不计的电源指示灯。求:
德优题库
(1)流过发热体的电流和发热体电阻;
(2)当实际电压为198V时,发热体工作100s消耗的电能;
(3)为了适应不同品种茶汤的保温需求,小郑对原电路进行了改造(如图丙),移动滑片可以连续调节发热体的电功率,最低可调至R1额定功率的四分之一,则滑动变阻器R2的最大阻值是多少?
共享时间:2024-03-17 难度:3 相似度:0.66
184426. (2024•长安区•九上期中) 德优题库如图,塔式起重机上的滑轮组将重为2.25×104N的重物匀速吊起3m时,滑轮组的机械效率为75%,g取10N/kg。
(1)求提升重物做的有用功;
(2)求绳端的拉力;
(3)若动滑轮的质量为30kg,求克服摩擦和钢丝绳重所做的功。
共享时间:2024-11-20 难度:3 相似度:0.66
193261. (2025•西工大附中•五模) 如图甲所示为小明家的电饭锅,铭牌上附有中国能效标识,从铭牌上可知该电饭锅能效等级为三级,额定电压为220V,加热功率为1210W。电饭锅的简化电路图如图乙所示,有加热和保温两挡,由开关S调节,其中R1和R2均为发热电阻,且阻值不随着温度的变化而改变。求:
德优题库
(1)小明想利用如图丙所示的电能表测量电饭锅的保温功率,他关闭家里的其它用电器,让电饭锅处于“保温”状态下正常工作,观察到电能表转盘在5min内转了22圈。则该电饭锅的保温功率为多少?
(2)电阻R1、R2的阻值分别为多少?
(3)小明上网查询了解,国家标准中规定电饭锅在该加热功率下正常工作时,三级能效的热效率值(电热转化效率)范围为81%≤η<86%。他用学过的知识对电饭锅进行测试:在加热状态下,将温度为20℃、质量为2.5kg的水加热到100℃,电饭锅正常工作用时820s。已知c=4.2×103J/(kg?℃),请你通过计算帮助小明判断该电饭锅的热效率值是否达到三级能效。
共享时间:2025-05-11 难度:4 相似度:0.58
188511. (2019•西工大附中•四模) 图1是一艘完全依靠太阳能驱动的船,该船长30米,宽15米,排水量60吨,船的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为1.6×105W,若接收的太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中,从某一时刻开始,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示,船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示。(g取10N/kg)
德优题库
求:
(1)满载时太阳能船受到的浮力;
(2)第50s到第100s内牵引力做的功;
(3)第50s到第100s的运动过程中,太阳能船的效率。
共享时间:2019-04-21 难度:4 相似度:0.58
19897. (2021•陕西省•真题) 某型号煎烤机有上下两个加热盘,由两个开关控制其工作状态。R1为下盘电热丝,R2为上盘电热丝,两电热丝阻值相等,煎烤机的最大额定功率为2200W。如图为煎烤机的内部简化电路图(不考虑温度对电热丝阻值的影响)。

(1)按照安全用电的要求,将a、b两点接入家庭电路,完成连线。
(2)煎烤机正常工作时电路中的最大电流是多少?以最大额定功率工作时,1min消耗多少电能?
(3)电热丝R1的阻值是多大?
共享时间:2021-07-12 难度:4 相似度:0.58
199718. (2023•铁一中学•七模) 德优题库如图是现代家庭使用的升降衣架的结构示意图,它可以很方便晾起洗好的衣服,其实就是通过一些简单机械的组合来实现此功能的。已知晾衣架上所挂衣服质量为4kg,动滑轮、杆和晾衣架总质量为1kg。小燕同学用力F拉动绳子自由端,在5s时间内使衣服匀速上移0.5m(g=10N/kg,不计绳重和摩擦)求:
(1)绳子自由端拉力F的大小;
(2)拉力所做的功W;
(3)拉力的功率P;
(4)整个过程中机械效率η。
共享时间:2023-06-08 难度:4 相似度:0.58
207567. (2019•西工大附中•四模) 图1是一艘完全依靠太阳能驱动的船,该船长30米,宽15米,排水量60吨,船的表面安装有太阳能电池板,接收太阳能的功率为1.6×105W,若接收的太阳能只用来驱动船前进。在一次航行中,从某一时刻开始,太阳能船受到水平方向的牵引力F随时间t的变化关系如图2甲所示,船的运动速度v随时间t的变化关系如图2乙所示。(g取10N/kg)
德优题库
求:
(1)满载时太阳能船受到的浮力;
(2)第50s到第100s内牵引力做的功;
(3)第50s到第100s的运动过程中,太阳能船的效率。
共享时间:2019-04-21 难度:4 相似度:0.58

dyczwuyn

2021-03-14

初中物理 | | 计算题

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