初中物理能量计算题

在新农村建设中很多楼房顶上装有如图20所示的太阳能热水器，图是内部水箱的结构示意图。S l是自动温控开关，当水温低于20℃时闭合，辅助加热电阻R开始加热；当水温高60℃时断开，辅助加热电阻R停止加热。A、B是水箱中两个相同的实心圆柱体，密度为1.8×103kg／m3，悬挂在水箱顶部的压力传感开关S2上。当S2受到竖直向下的拉力达到16 N寸闭合，电动水泵M开始向水箱注水；当拉力小于等于10N时，S2断开，电动水泵M停止注水。取g=10N／kg。求：
(1)若水箱内有100 kg的水，夜晚在辅助加热系统作用下，水温升高了20℃，水吸收的热量。 [C水=4.2×103J／(kg·℃)]
(2)A、B的体积均为500 cm3，A、B的总重力。
(3)正常情况下水箱中的水面最高时，A受到的浮力。(开关S2下的细绳和A、B间的细绳质量与体积均忽略不计。)

如图所示　，电源电压不变，灯L标有“6V　6W”字样。当闭合开关S₁时，灯L正常发光；再闭合开关S₂，前后两次电流表的示数之比为2：3，求：（1）灯L的电阻值；（2）电阻R的电阻值

某种型号的电热饮水机如图甲所示。图乙是它的电路原理图，其中电热丝R₁与R₂的阻值不变。温控开关S可以根据热水箱中水的温度，自动控制饮水机处于加热状态或是保温状态。下表是这台电热饮水机的铭牌。请画出相关电路状态的等效电路图，并求：

⑴在加热状态下，饮水机正常工作时电路中的电流；
⑵饮水机在加热状态下正常工作15min所消耗的电能为多少度；
⑶电热丝R₁、R₂的电阻值。

如图，重为3.2×104N的卡车，经过一段水平路面，再以9.6×104W的功率沿与水平地面成30°角的斜坡匀速向上爬行．已知车轮与地面接触的总面积为0.5m2，斜坡的机械效率为80%．求卡车：

(1)对水平路面的压强；
（2）爬坡时的牵引力；
（3）爬坡时的速度．

如图所示，电源两端电压U保持不变。当开关S₁闭合、S₂断开，滑动变阻器接入电路中的电阻为R_A时，电压表的示数为U₁，电流表的示数为I₁，电阻R₁的电功率为P₁，电阻R_A的电功率为P_A=4.5W;当开关S₁、S₂都闭合，滑动变阻器接入电路中的电阻为R_B时，电压表的示数为U₂=2V，电流表的示数为I₂，电阻R_B的电功率为P_B。已知：R₁:R₂=2:1，P₁:P_B=1:10，U₁:U₂=3:2。求：

（1）电源两端的电压U；
（2）电阻R₂的阻值.

人类的祖先钻木取火，为人类文明揭开了新的一页。钻木取火的一种方法如图所示，将削尖
的木棒伸到木板的洞里，用力压住木棒来回拉动钻弓。木棒在木板的洞里转动时，板与棒互相摩擦，机械能转化为内能，而热集中在洞内，不易散发，提高了木棒尖端的温度，当达到约260℃时木棒便开始燃烧。因木头是热的不良导体，故受热厚度很薄，木棒受热部分的质量只有0．20g。已知：来回拉一次钻弓需1.0s，弓长为s=0.25m，人拉弓的力为16N，木头比热C=2× 10³J／（kg·℃），室温为20℃。问：
（1）人来回拉一次钻弓克服摩擦力所做的功为多少？
（2）人克服摩擦力做功使机械能转化为内能，若其中有25％被木棒
尖端吸收，则1s内可使木棒尖端温度提高多少℃？
（3）请你估算用多长时间才能使木棒燃烧起来？

小刚同学家有一台电热水器，铭牌如下表所示。

小天鹅“蓝金刚”XCD－50B型全自动电热水器
额定功率（kW）	2	加热方式	电加热器
额定电压（V）	220	类别	防触电保护一类
温度设定范围（℃）	20～90	净重（kg）	20
容量（L）	50	整机外形尺寸（mm）	530×Ф400
出厂时间	2005年3月2日

根据铭牌所提供的信息，求：
（1）该电热水器电热丝正常工作时的电阻是多大？
（2）电热水器正常工作持续45min产生的电热是多少焦？
（3）若夏天用电高峰时家庭电路的实际电压只有198V，不考虑电热丝电阻随温度的变化，则电热水器在用电高峰时的实际功率为多少？

阅读短文，回答问题．
在我国随着人民生活水平的提高,加上“汽车下乡”政策的实施，不少农村家庭都购买了汽车，汽车开始进入普通百姓家庭。家住农村的小明同学家买了一辆崭新的奇瑞风云2三厢汽车（如图甲）。他高兴极了，把车的里里外外都观察了个够。通过观察，小明发现汽车上的许多部件都用到了物理知识。
（1）汽车的发动机是四冲程汽油机，其中         冲程将内能转化为机械能。
（2）汽车上的散热器用水作为冷却剂，这是利用了水的___________较大的性质。
（3）图乙是该车自动测定汽车油箱内油面高度的装置原理图，图中的油量表实质是_________表改装而成的，定值电阻R₀的作用是___________ ，在加油的过程中，油量表的示数__________。（选填“变大、变小、不变”）
（4）(1分)如果小明家的汽车正常行驶100km 要消耗6 kg的汽油，这些汽油完全燃烧时所产生的热量是____________J。(已知：汽油的热值为4.6×l0⁷J／kg)。
（5）(2分)若轿车以90kW的恒定功率启动做直线运动，运动过程中受到的阻力不变，运动的速度v与时间t的关系如图丙所示．则在0-5s时间内，轿车发动机做功______      J；轿车运动过程中受到的阻力是________N．

在如图所示的电路中，电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20W  2A”字样，电流表的量程为0～0.6安，电压表的量程为0～3伏，电阻R₁的阻值为4欧。当滑片在滑动变阻器的最右端a点时，闭合电键，电压表的示数为1.5伏，求：
 
（1）通过电阻R₁的电流。     
（2）电源电压。
（3）为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏， 
滑动变阻器的取值范围。

工人在某小河上修建了100m高的拦河大坝。现在每分钟有100m³的水从高处落下冲击水轮机，水轮机到上游水面的落差为90m，水轮机与大坝水库内侧底部约在同一水平面上。则：（g=10N/kg）
（1）大坝的水库内侧底部受到水的压强是多少？工程师把拦河坝设计成下宽上窄的形状，有多方面的原因，请你说出一个原因。
（2）水从高处落下时，重力每分钟做多少功？
（3）若水的机械能有80%转化为电能，水电站的发电功率是多少？
（4）若输电电压为100KV，求输电电流是多少？

在图所示的电路中，电源电压保持不变，R₁与R₂为两个阻值不等的电阻，R₁的阻值为10欧。选择合适的电压表量程并将其接在AB两点间后，闭合电键S，电压表的示数为2伏。

① 求通过电阻R₁的电流I₁。
② 求60秒内通过导体R₁的电荷量Q₁。
③ 在电路串联的条件下，将电压表重新连接并使电路正常工作，实验时发现电压表指针偏离零刻度线的角度是原来的一半。
请判断：根据以上条件，________求出R₂的值（选填“能”、“不能”）。若能求出R₂的值，写出R₂所有可能的值及对应的电压表的具体连接方法；若不能求出R₂的值，写出理由。

有一滑轮组的结构不清楚．当用向下的动力F匀速将绳的自由端拉下 5m时，重为2000N物体匀速上升lm。求：
(1)当动滑轮的重量和摩擦都不计时．动力F是多大?
(2)如果滑轮组机械效率是80％．动力F应是多大?

小明家新安装了一台电热水器，电热水器的铭牌如图甲所示。若自来水的温度是10℃，充满水后，小明将调温开关调到如图乙所示的位置。接通电源，加热指示灯亮；达到设定温度时，加热指示灯熄灭。请你帮助小明回答下列问题：
（1）加热指示灯从亮到灭的过程中，热水器中的水共吸收多少热量？
（2）若不考虑能量损失，从接通电源到指示灯熄灭需要多少时间？
（3）若实际经过2.5h指示灯才熄灭，则热水器的效率是多少？[C_水=4.2×10³J/(kg·℃)]

如图所示，L是“12V  6W”的小灯泡，R₁是定值电阻，R₂是滑动变阻器（阻值0—24Ω），设电源电压和灯泡电阻不变.

（1）求小灯泡的电阻值.
（2）闭合开关S、S₁.滑片P在a端时，小灯泡恰能正常发光，电流表示数为0.9A，求R₁的阻值.若滑动变阻器的滑片向右移至某处时，电流表示数为0.8A，求此时电路消耗的总功率.
（3）闭合开关S，断开开关S₁，求在滑片P移动过程中，灯泡消耗的最小功率.

(6分)在如图24所示的电路中，电源电压为9V且保持不变，电流表的规格为“O～0.6A”，电压表的规格为“O～15V”，灯泡上标有“6V 6W”字样，灯泡中的电流随电压变化的关系如图所示．试求：
 
⑴灯泡正常发光时的电流．
⑵当电流表示数为0.4A时，电压表的示数．
⑶灯泡正常发光时，滑动变阻器消耗的电功率．