某辆小汽车油箱内装满35kg汽油,司机小王驾车到某城市执行任务,路程为
300km,在高速公路上匀速行驶时,车受到的阻力是920N.(汽油完全燃烧产
生的内能有30%转化为机械能;汽油的热值为4.6×107J/kg),求:
(1)汽车到达目的地牵引力所做的功;
(2)通过计算说明汽车在行驶途中是否需要加油.
小明家里每天的生活用热水原来都是使用液化石油气烧,现为了
节约家庭开支,她家新安装了一台太阳能热水器.
(1)若使用这台太阳能热水器,每天可将100kg的水从20℃加热到60℃,
这些水吸收的热量是多少?(水的比热容是4.2×103J/(kg.℃))
(2)若使用液化石油气烧这些水,已知液化石油气完全燃烧放出的热量有50%被水吸收,那她家改用太阳能热水器后平均每天可节约液化石油气多少kg?(液化石油气的热值是8.0×107J/kg)
如图17所示,斜面长5m,高3 m,小明用绳子沿斜面将重为300N的木块由斜面底端匀速拉到顶端,拉力大小为240N,绳重不计。求:
(1)小明做的有用功;
(2)斜面的机械效率。
(3)木块与斜面间的摩擦力
学习了热学知识后,小宇通过实验得知,用电热壶将20℃、15Kg的水加热到100℃,需要1.05元电费;用液化气灶做同样的实验,则需要消耗0.42元的液化气。已知水的比热C水=4.2×103J/Kg℃。
(1)如果使用煤炉做同样的实验,已知煤炉燃烧所用无烟煤的热值为3.4×107J/Kg,假设煤炉的热能利用率为20%,无烟煤的价格是0.34元/Kg,则需花费多少钱?
(2)煤炉的热能利用率仅为20%,请分析无烟煤炉效率低的原因是什么?
(3)如果某地区可以同时提供电、液化气和煤,从经济和环保等角度综合分析,你会建议使用哪种燃料?请阐明理由。
(7分)小明家使用天然气烧水,完全燃烧1m3的天然气能放出8.7×107J的热量,把2kg初温为20℃的水烧开,用了0.02 m3的天然气,求他家烧水时炉具的热效率是多少?(当时气压为1标准大气压,水的比热容是4.2×103J/(kg.℃))
(6分)如图所示,在通讯线路的抢修现场,起重机正将一箱箱设备吊装到3m高的施工台上。其中起重臂下的钢绳是绕在一个动滑轮上的。若每箱设备均重4000N,施工台距地面的高度为3m。如果起重机沿竖直方向匀速提升一箱设备时,动滑轮上每段钢绳的拉力为2500N,在忽略钢绳重和磨擦的情况下。
(1)起重机提升一箱设备时,对箱子做的有用功是多少?
(2)在安全操作的前提下,为了节省时间,加快施工进度,起重机同时将两箱设备以0.1m/s的速度匀速提升到施工台。求这种情况下,动滑轮上钢绳自由端拉力的功率为多大?
(3)动滑轮在提升一箱设备时的机械效率多大?并说明提高动滑轮效率的一种方法。
如图所示,物体重840N,动滑轮重160N,用力F将物体以1m/s的速度匀速竖直提升,若不计绳重和摩擦,求:(1)拉力F的大小(2)此装置的机械效率(3)拉力F的功率
用如图所示的滑轮组,将480N的物体在1 min内匀速提升12m,绳子自由端的拉力为200N(不计摩擦和绳重)
(1)滑轮组的机械效率
(2)拉力的功率
(3)若用该滑轮组将质量为30kg的物体匀速提升10m 时,拉力做的功。(g=10N/kg)
李老师的家离学校大约10km,为了便于上下班,他购买一部轻便摩托车来代步,使用的燃料为93#汽油,根据表中提供的数据,
请回答:
(1)如果李老师上班时骑车的平均速度为36km/h,为李老师计算一下,他骑车从家到学校至少多长时间?
(2)李老师骑车从家到学校摩托车牵引力所做的功为多少?
(3)若不考虑热量损失,需要消耗汽油的体积为多少?
(4)小洪同学学过物理以后,给李老师建议:在上述条件不变的情况下,采用加快车速缩短时间的办法,就一定可以省油费。请你根据自己掌握的知识,分析说明这种方法是否可行,并说明理由。
用如图19所示的滑轮组将重3×103N的物体匀速提高2m,拉力所做的功为104J,所用的时间为100s。求:
(1)有用功;
(2)拉力的功率;
(3)该滑轮组的机械效率。
(6分)小明用如图所示的滑轮组将总重为180N的重物匀速提升3m,此时他测得这个滑轮组的机械效率为75%。不计绳重和滑轮的摩擦阻力,求:
(1) 小明使用这个滑轮组提升重物的过程中,所做的有用功、额外功各是多少?
(2) 若小明组装滑轮组所用的绳能承受的最大拉力为100N,则这个滑轮组能达到的最大机械效率是多少?