太阳能热水器是把太阳能转化为内能的设备之一。某品牌太阳能热水器每小时平均接收4.2×106J的太阳能,在5小时的有效照射时间内,将热水器中质量为100kg、初温为20℃的水温度升高到40℃,求:(1)热水器中的水吸收的热量Q;[水的比热容c=4.2×103J/(kg·℃)](2)热水器5小时内接收到的太阳能E;(3)热水器的效率η;(4)若改用煤气来加热这些水,需要完全燃烧多少千克煤气?(煤气的热值q=4.2×107J/kg,假设煤气燃烧放出的热量全部被水吸收)
为创建全国“环保节能模范城市”,新建的小区将普遍安装太阳能路灯.如图甲所示是某型号太阳能路灯,图乙是它的结构示意图,图丙是该太阳能路灯的技术参数.(1)太阳能路灯专用控制器实质上是一个由光、声音和时间控制的单刀多掷开关如图乙中的S.晚上要让电灯发光,控制器将控制开关S与 触点接触;铅酸蓄电池在充电过度或放电过度的情况下均会缩短使用寿命,为了避免铅酸蓄电池过充或过放,控制开关S与 触点接触即可.(2)铅酸蓄电池最多能储存多少千瓦时的电能?(3)如果太阳光照射到地面时的辐射功率为1000J/(s·m2)(每一秒钟辐射在每1平方米上的光能为1000J),太阳能电池光电转换率为8%,则太阳能电池板的面积为多大?
“海宝”是2010年世博会的吉祥物,其形象如图9所示.一辆正在运送一座“海宝”的汽车以30m/s的速度在平直公路上匀速行驶,行驶30min后到达目的地.已知汽车受到的阻力为2000N,“海宝”(材质均匀、实心)的质量为3.0×103 kg,体积为2m3,与水平车厢的接触面积为1m2(g=10N/kg).求:(1)海宝的密度;(2)海宝对水平车厢的压强;(3)汽车行驶30 min牵引力所做的功;(4)汽车牵引力做功的功率.
我校物理课外兴趣小组同学为发展可再生绿色能源。小明等几位同学对风力的研究产生了浓厚的兴趣,共同设计了“风力测试仪”,其原理如图所示,已知电源电压12V恒定, OB长为10cm,AB长为20cm、阻值为60Ω的均匀电阻丝。OP为质量、电阻均不计的金属细杆,下端连接一个重为4N的圆球P。金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦。闭合开关S,无风时,OP下垂并与电阻丝的B端接触,此时电流表的示数为0.15A;有风时,圆球P受风力作用,使金属细杆OP绕悬挂点O偏转。,请你解答下列问题: ⑴定值电阻R0为多少Ω?⑵若金属细杆OP绕悬挂点O偏转到距离电阻丝的B端16cm处,此时电路消耗的总功率是多少?⑶当金属细杆OP滑到A点时圆球P受的风力是多大?
我国自行研发的纯电动中巴车的质量约为2000kg,静止时轮胎与路面接触的总面积约0.2m2,以30m/s的速度沿水平路面匀速行驶时的输出功率约72kW。(g=10N/kg)。求:⑴中巴车所受的重力是多少?⑵静止时中巴车对路面的压强有多大?⑶以30m/s匀速行驶时,所受阻力是多少?⑷中巴车改用汽油作动力,以72kW的输出功率行驶1h,至少要燃烧多少L的汽油?(汽油的热值为3.6×107J/L)
如图所示,电源电压U=12V,R1为定值电阻,阻值为100Ω,R为滑动变阻器,R的最大阻值为50Ω,电流表量程为“0~0.6A”, 电压表量程为“0~15V”,小灯泡上标有“6V 3W”字样,小灯泡的U—I关系如右图所示,求:(1)灯泡正常工作时通过灯丝的电流是多少?(2)S闭合,S1、S2都断开时调节滑动变阻器,当小灯泡两端的电压为4V时,滑动变阻器接入电路中的阻值为多大?(3)S、S1、S2都闭合时,移动滑片P,当滑动变阻器接入电路的阻值为多少时,整个电路消耗的总功率最大?最大总功率是多少?