初中物理能量计算题

2012年年底，南宁到广州的高速铁路将开通，全程约为570km，只需3h．若全程为平直轨道，动车组以5×10⁵N的牵引力做匀速直线运动，求：
（1）动车组运动的速度；
（2）动车组受到的阻力；
（3）牵引力在全程做的功．

某电动观光车的技术参数如下表：

空车质量	1180kg	车身长度	3.8m
满载人员	12人	电动机额定电压	48V
满载时轮胎与地接触面积	4×250cm^2	最大车速	45km/h
电动机效率	80%	平路连续行驶里程	≤80km

根据以上技术参数，解答下列问题： 
（1）设乘员质量平均为60 kg，求满载时车对水平路面的压强？
（2）求观光车在水平路面上以最大速度匀速行驶5×10³ m所用的时间？
（3）若观光车在水平路面匀速行驶时受到的阻力为2×10³ N，求观光车匀速行驶5×10³m过程中，牵引力所做的功？

如图是搬运工人用滑轮组将仓库中的货物沿水平轨道拉出的示意图。已知货物的质量为600kg，所受轨道的摩擦力为其重力的0.1倍，滑轮组的机械效率为75％。若人以0.5m/s的速度匀速前行，经100s将货物拉出仓库，g取10N/kg,。求在此过程中：

（1）人做的有用功为多大？
（2）人的拉力为多大？
（3）人拉力的功率为多大？

热水器的“能效比”是衡量热水器性能的指标之一．空气源热泵热水器是新一代高“能效比”(“能效比”为热泵机组产出的热量与投入的电能之比)的热水装置，其工作原理简化为如图所示．工作物质在蒸发器中吸收空气的热迅速汽化，通过消耗少量电能驱动的压缩机将其压缩成高温高压的气体，在冷凝器内液化放出热量，并对冷水加热，使水温升高，达到制热水的目的．下表是某型号热泵热水器的部分参数，其中65L/h表示此热水器当进水温度为15℃，出水温度为55℃时，每小时可出热水65L．请你解答： 

额定制热水量	65L/h
额定电压/频率	220V/50Hz
额定输入功率	770W
水箱型号	100L

(1)65L水温度从15℃升高到55℃吸收的热量是多少？
(2)此热水器正常工作1h消耗的电能是多少？
(3)此热水器的“能效比”            100%(选填 “＞”、“=”或“＜”)．结合工作原理说明使用该热水器比电热水器节省费用的原因是什么？

随着人们生活水平的提高，空调、电磁炉等电器已经进入普通家庭。小林家的家用空调的制冷和送风是交替进行的，空调处于制冷状态时的功率P₁是2.2kW，送风状态的功率P₂是0.22kW，测得此空调在某段时间内的电功率随时间变化的关如图所示。

（1）空调在前5min内处于什么状态？此时通过它的电流是多少？
（2）在1h内，这台空调消耗的电能是多少度？
（3）这台空调1h消耗的电能供效率为90%的电磁炉烧水，可以将多少质量的25℃水烧开？（标准大气压的环境下）
（4）在高温天气，由于家庭电路的电压过低而使空调不能启动。请你简述家庭电路电压过低的原因。为了安全用电，许多家庭铺设了空调专线，请你简述铺设空调专线的意义。

小明同学骑自行车上学，他从家骑车到学校的路程为1.8千米。某一天早晨，小明同学上学前称得人与书包总重为600牛顿，自行车重为300牛顿，7点10分他从家里出发，以6米/秒的速度匀速骑车到学校，在骑车过程中受到的阻力大小恒为50牛顿。求：
⑴通过计算可知小明同学几点钟到学校？
⑵小明在骑车过程中，自行车两个车轮与路面接触的总面积为0.003米²，在此过程中自行车对路面的压强为多少帕斯卡？
⑶从家骑车到学校的过程中，小明克服阻力做功为多少焦耳？功率为多少瓦特？

如图甲是家庭、宾馆常用的电水壶及其铭牌。根据铭牌的相关数据，求：

（1）电水壶正常工作时的电流和发热体的电阻。
（2）电水壶正常工作时，用7min就能将整壶水由20℃加热到100℃，求水吸收的热量和该电水壶的效率(水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃）。)
（3）该电水壶使用的插头如图乙所示，请说明为什么要使用三线插头而不使用两线插头？

能源是当今世界最关注的问题之一，世界上的煤、石油和天然气等能源在不久的将来将被消耗殆尽。现在都在大力开发和推广清洁的能源。风力发电已经被广泛运用。如图是某风力发电场的外景。

（1）、在煤、石油、风能、天然气中属于可再生能源的是                。
（2）、图乙中的          图是发电机的原理图。
（3）当风速为10m/s时，一台风机1min内可获得的动能是2.4×10⁶J，若其中的20%转化为电能，这台风机的发电功率。
（4）这台风机工作1h所发电能相当于完全燃烧多少kg标准煤（煤的热值为3.0×l0⁷J／kg）
（5）通过本题的讨论，请你举一例，说明能量转化与转移有一定的方向性。

下表是某型号载重汽车的部分参数(g=10N／kg)。

（1）按照我国道路交通标准，载重车辆的轮胎对地面的压强不得超过7×10⁵Pa，则该汽车最多可以装运重物多少t?(设轮胎与地面的接触面积不变)
（2）若汽车以54km/h的速度匀速行驶，所受阻力为5000N，求汽车在1min内克服阻力做的功是多少?
（3）请你运用所学物理知识，说明为什么要治理超载?(写出一条即可)

如图所示，水池池壁是一个斜面，池里装有深度为4m的水，池底a点到水面b点之间的距离l为10m。现要将一块边长为0. 1m的正方体铁块从池底a点匀速拉到b点，此过程中斜面的机械效率为70%。已知：ρ_水=1.0×10³kg/m³和ρ_铁=8.0×10³kg/m³。求：

(1)铁块在池底时上表面受到水对它的压力
(2)将铁块从池底a点拉到b点所做的有用功
(3)拉动过程中铁块所受的阻力

做俯卧撑运动的人可视为杠杆。如图所示，一同学重500N，P点为重心，他每次将身体撑起，肩部上升0．4m．某次测试中．他1min内完成30次俯卧撑。

求：（1）俯卧撑中的动力臂、阻力臂。
（2）将身体匀速撑起，双手对地面的压力。
（3）将身体撑起一次所做的功。
（4）该同学这1min内的功率．

小星用燃气灶将质量为2kg，温度为25℃的水加热到100℃，则水要收多少热量？该燃气灶的效率为25%，则加热这些水需要燃气多少千克？［C_水=4．2×10³J/（kg℃），燃气的热值是4．5×10⁷J/kg］

小明的书包重20N，背书包时要把书包匀速举高1m，在这个过程中小明要对书包做多少功？若书包带压在肩膀上的总面积为0.001m²，则书包带对肩膀的压强是多大？

2月20日，重庆市教委公布了中招体育考试项目及评分标准：立定跳远(15分，男子为2.40米、女子为2.03米)，掷实心球(15分，男子距离为9.70米、女子为6. 50米)，1分钟跳绳(20分，1分钟内跳185次)。3个考试项目将于4月1日至30日举行，并以满分50分计入中招升学考试总成绩。我校初三、4班的晓东同学，体重540N，1 min跳绳200次，每次跳离地面0.05m(假设每次跳离地面高度相同)，轻松获得跳绳单项满分。请问：
(1) 晓东同学每次跳离地面做的功是多少焦耳?
(2) 他在这1 min的跳绳中功率是多大?

人们生活水平的日益提高使小汽车越来越多地走进了百姓人家。一辆使用汽油为燃料的小汽车，以72km/h的速度在水平路面上匀速行驶时，发动机的实际功率为20kW。若小汽车行驶的距离为100km，消耗汽油的质量为9kg，汽油的热值
q =4.6×10⁷J/kg。求小汽车在这段路程中：
（1）运动的时间；（2）发动机所做的功；（3）发动机的效率。