初中物理能量试题

如图所示，重 $400N$的物体在 $30N$的水平拉力 $F$的作用下，以 $0.1m/s$的速度沿水平地面向左匀速直线运动了 $10s$，滑轮组的机械效率为 $80\%$，则在此过程中，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．绳子自由端移动的距离为 $3m$

B．有用功为 $400J$

C．拉力 $F$的功率为 $9W$

D．物体与地面间的滑动摩擦力为 $72N$

为预防新型冠状病毒交叉感染，某医院将医疗器械置于消毒柜内，通过对水加热，达到设定压强和工作温度，产生高压饱和蒸汽，从而对医疗器械进行消毒处理，某型号的全自动高压消毒柜部分参数如下表，某次消毒，将满箱温度是 ${20}^{°}\text{C}$的水加热到工作温度，需正常工作 $50\mathit{min}\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\left({\rho }_{水}=1.0\times {10}^3\mathit{kg}/m^3\right)\right]$求：

（1）消毒一次，水箱中的水吸收的热量是多少？

（2）消毒一次，消毒柜消耗的电能是多少？

（3）该消毒柜的电加热效率是多少？

电源	$\mathit{AC}220V50\mathit{Hz}$
额定功率	$20\mathit{kW}$
水箱容积	$120L$
工作温度	${120}^{°}\text{C}$
额定压力	$621\mathit{MPa}$

下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．松软多孔的海绵可以被压缩，是因为海绵分子之间有空隙

B．汽车发动机常用水作冷却剂，是利用了水比热容较大这一性质

C．永动机是不可能制成的，因为它违背了能量守恒定律

D．八月桂花香园飘满园，说明分子在不停地做热运动

工人师傅利用如图甲所示的滑轮组搬运石材，质量为 $1.8\times {10}^3\mathit{kg}$的石材放在水平地面上，在拉力 $F$的作用下沿水平方向做匀速直线运动，其路程随时间变化的图象如图乙所示。石材在水平方向上受到的阻力为石材重的0.1倍，滑轮组的机械效率为 $75\%$，滑轮组和绳子的自重不计。 $(g=10N/\mathit{kg})$求：

（1）石材受到的阻力；

（2）在石材移动 $40s$过程中，工人做的有用功；

（3）在石材移动 $40s$过程中，工人作用在绳子自由端的拉力 $F$。

安安做了几个有趣的实验，她分别将正在响铃的闹钟、一只充有适量气体的气球、盛有半杯 ${70}^{°}\text{C}$左右温水的烧杯和带有橡皮塞的小空玻璃瓶放入玻璃罩内，并用电动抽气机抽去罩内空气，实验装置如图所示。在抽气过程中，听到的铃声越来越弱：气球体积不断膨胀烧杯中的水像被加热一样开始冒泡；瓶塞会冲出瓶口。关于她观察到的现象，下列判断正确的是 $($　　 $)$

A．如图说明声音的传播需要介质

B．图中气球内气体密度不变

C．图中玻璃罩内气体的气压降低，水的沸点升高

D．图中小瓶内气体的内能转化为塞的机械能

打篮球是同学们喜欢的体育运动。关于它的描述正确的是 $($　　 $)$

A．篮球抛出后，由于受到惯性力继续向前运动

B．篮球离手后，在空中飞行过程中，人对篮球做了功

C．篮球下落过程中，重力做功的功率不变

D．篮球由运动到静止，说明力可以改变物体的运动状态

小鹏家购买了一箱重 $960N$的装修材料，工人用如图所示的滑轮组将装修材料匀速提高 $9m$，用时 $3\mathit{min}$，若滑轮组的机械效率为 $80\%$（不计箱子重、绳重和摩擦）。小鹏计算的下列物理量正确的是 $($　　 $)$

A．绳子自由端移动的速度为 $0.05m/s$

B．做的有用功为 $8640J$

C．拉力为 $240N$

D．拉力的功率为 $48W$

如图所示是一款电蒸锅的简化电路图，它具有高温和低温两个挡位。高温挡加热功率为 $2000W$。 $R_1$、 $R_2$均为加热电阻丝， $R_2$的电阻为 $72.6\Omega$。求：

（1）电阻 $R_1$的阻值是多少？

（2）电蒸锅低温挡的功率是多少？

（3）若不计热量损失，用电蒸锅高温挡将 $2.5\mathit{kg}$水从 ${20}^{°}\text{C}$加热到 ${100}^{°}\text{C}$，需要多长时间？ $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

如图所示，小吉用 $200N$的拉力，在 $4s$内将重 $500N$的物体匀速提高 $2m$。不计绳重及摩擦，下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．动滑轮重为 $100N$B．滑轮组的机械效率为 $62.5\%$

C．拉力做功为 $1000J$D．拉力的功率为 $300W$

如图所示是我国自主研制、世界上最大的水陆两栖飞机“鲲龙 $\mathit{AG}600$”。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．飞机加速起飞时，它的动能不变

B．飞机的发动机工作时，将内能转化为机械能

C．机身采用密度小的锂铝合金制作，是为了增大飞机质量

D．飞机是利用流体流速大的位置压强大来获得升力的

如图是某品牌足浴盆工作时的简化电路，它有加热功能和按摩功能。加热电阻的阻值为 $48.4\Omega$，电动机线圈电阻为 $2\Omega$，电源电压 $220V$稳定不变。求：

（1）加热电阻正常工作时的电功率是多少？

（2）在足浴盆中加入体积为 $4L$、初温为 ${20}^{°}\text{C}$的水，加热电阻正常工作 $420s$，它的电加热效率为 $80\%$，则水的温度会升高到多少摄氏度？ $\left[c_{水}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

（3）启动按摩功能时，电动机启动，通过电动机线圈的电流为 $0.1A$，按摩 $10\mathit{min}$，电动机线圈产生的热量是多少？

如图，小明用滑轮组把质量为 $54\mathit{kg}$的重物匀速提升了 $1m$。此过程中，绳子自由端的拉力做功为 $675J$，绳子自由端的拉力为　　 $N$，该滑轮组的机械效率为　　。

如图，在斜面上将一个重为 $15N$的物体匀速从斜面底端拉到顶端，沿斜面向上的拉力 $F=6N$，斜面长 $s=1.2m$、斜面高 $h=0.3m$。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．克服物体重力做功 $7.2J$B．额外功为 $1.8J$

C．物体受到的摩擦力为 $2.25N$D．斜面的机械效率为 $37.5\%$

“中国速度” $--$建设者们仅用十天就建成武汉“火神山”医院，为战胜疫情提供了强有力保障。建造医院所用的某厢式板房，其重力是 $1.5\times {10}^{4}N$，放在水平地面上，与地面的接触面积是 $20m^2$．如图所示的起重机滑轮组， $10s$内将该厢式板房匀速提高了 $4m$。在此过程中，钢丝绳自由端的拉力功率是 $7.2\times {10}^{3}W$．试求：

（1）起吊前厢式板房对地面的压强是多少？

（2）钢丝绳自由端的拉力做功是多少？

（3）钢丝绳自由端的拉力是多少？

近几年来，大连市民陆续使用上了安全、清洁的天然气。某用户在使用天然气灶加热水时，完全燃烧了 $0.05m^3$的天然气，将 $3\mathit{kg}$的水从 ${20}^{°}\text{C}$加热到 ${80}^{°}\text{C}$．已知水的比热容是 $4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{·}^{°}\text{C}\right)$，天然气的热值是 $3.6\times {10}^{7}J/m^3$．试求：

（1）天然气完全燃烧放出的热量是多少？

（2）水吸收的热量是多少？

（3）该天然气灶加热这些水的效率是多少？