初中物理能量试题

暑假假期，小东全家驾车从乌鲁木齐到喀纳斯游玩，出发前，爱学习的小东收集了相关数据，整理成下表，请你根据表中数据完成相关计算。

轿车质量 $\left(\mathit{kg}\right)$	1500
车轮与地面接触总面积 $\left(m^2\right)$	0.15
乌鲁木齐到喀纳斯距离 $\left(\mathit{km}\right)$	720
预设行车速度 $(\mathit{km}/h)$	90
匀速行驶时受到的阻力 $\left(N\right)$	2000

（1）轿车静止时对水平地面的压强 $(g$取 $10N/\mathit{kg})$；

（2）若轿车匀速行驶，求驶完全程牵引力所做的功；

如图所示，在水平地面上，小明用 $20N$的水平力推重为 $50N$的木箱，使木箱10秒内匀速向右移动了 $5m$。在此过程中，木箱受到的摩擦为　　 $N$，重力对木箱做功　　 $J$．推力对木箱做功的功率是　　 $W$，

“重力电灯”是一种依靠重力做功产生电能的环保型电源，如图，在使用过程中，首先由人将沙袋举高，使人的生物能转化为沙袋的重力势能，然后沙袋通过减速器匀速下落带动发电机发电，点亮灯泡。

（1）发电机是“重力电灯”的核心部件之一，发电机的线圈在磁场中　　磁感线产生电流，这种电流是　　（选填“直流”或“交流” $)$电。发电的过程属于　　（选填“电生磁”或“磁生电” $)$，这个过程将　　能转化为电能。

（2）“重力电灯”灯泡的额定功率为 $1W$，额定电压为 $2V$，则该灯泡正常工作时电流为　　 $A$，它工作　　 $h$消耗0.01度的电能。

（3）将一个重为 $400N$的沙袋举高 $1.8m$后从静止开始释放至落地，重力做功　　 $J$，调节减速器，让沙袋匀速下落，且沙袋下落过程中重力势能减小量的 $80\%$转化为灯泡的电能，此时发电机的输出电压恰为灯泡的额定电压，则一次举高沙袋能让额定功率为 $1W$灯泡正常发光　　 $s$．此时沙袋通过减速器匀速下落的速度为　　 $m/s$。

2016年5月15日，“环塔拉力赛”从新疆塔城市发车，一辆质量为 $2\times {10}^3\mathit{kg}$的越野车在一段平直的沙石路面上以 $10m/s$的速度匀速行驶，在行驶过程中受到的阻力等于车重的0.1倍，轮胎与地面的总接触面积为 $0.4m^2$．求：

（1）越野车所受的重力。

（2）越野车静止在水平地面上时对地面的压强。

（3）越野车的牵引力在 $1\mathit{min}$内做的功。

小华同学在参加体育中考测试时，发现了很多与物理有关的知识：

（1）在 $50m$测试时，小华用力向后蹬地，由于物体间力的作用是　　，使小华受到一个向　　（选填“前”或“后” $)$的摩擦力，最终他的成绩为 $8s$，则小华的平均速度是　　 $m/s$。

（2）在立定跳远时，小华用前脚掌蹬地时对地面产生的压强　　（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$双脚站立时的压强；在起跳后上升过程中，　　能增大，在下落时重力势能转化为　　能。

（3）在实心球测试时，小华捡起重为 $20N$的实心球，并缓慢举至 $2m$处，这一过程小华对球做功　　 $J$；将球用力投出后，由于　　，实心球向前飞行了 $10m$；球出手后，小华对球做功　　 $J$。

如图所示，太阳能汽车的表面布满太阳能电池板，该电池能将太阳能转化为　　能，供电动机转动。汽车在水平公路上匀速行驶时，汽车的牵引力　　摩擦力（选填“大于”、“等于”或“小于” $)$。

图示为某种型号的剪叉式高空作业平台。这台机器利用起升电机升降作业平台，方便工人高空作业。该机器的部分数据如表所示。

整机质量（空载）	3200
安全工作载荷	200
起升电机额定电压	24
起升电机额定功率	4.0
轮胎接地总面积	0.08

（1）这台机器空载且静止时，对水平地面的压强是多大？取

（2）起升电机以额定功率工作时，将总重为的人和作业工具以的速度举高。该机器做的有用功是多少？机械效率是多少？

（3）此类机器机械效率一般较低的主要原因是：　　。

如图 $-1$为一款陶瓷电煎药壶，工作电路简化为图 $-2$所示，它在工作时，有高火加热、文火萃取和小功率保温三个过程。已知正常工作时，高火加热功率为 $500W$，文火萃取功率为 $100W$．若壶中药液的总质量为 $1\mathit{kg}$，且在额定电压下煎药时，药液的温度与工作时间的关系图像如图 $-3$。

（1）观察图像中高火加热过程可知：电煎药壶在前半段比后半段时间的加热效率　　，上述高火加热过程中， $1\mathit{kg}$药液所吸收的热量是多少？ $\left[c_{\mathit{药液}}=4.2\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)\right]$

（2）分析电路可知：当 $S_a$接2，同时 $S_b$　　时，电路处于文火萃取阶段，电路中的电阻　　在工作。

（3）已知电阻 $R_2=484\Omega$，求 $R_1$的阻值是多少？电煎药壶的额定保温功率是多少瓦？

如图是一模拟风力发电的模型。电动机通电时，风扇 $a$高速转动产生风力模拟自然风，风扇 $b$在风力作用下带动发电机发电，同时与发电机相连的小灯泡发光。下列说法正确的是 $($　　 $)$

A．电动机转动时把机械能转化为电能

B．发电机是利用电磁感应现象工作的

C．电池电压降低时，风扇 $a$的转速不会改变

D．风力大小不会影响小灯泡发光亮度

某款油电混合动力小汽车，具有省油、能量利用率高等特点，其相关信息如表。在某次水平道路测试中，该车以中速匀速行驶 $170\mathit{km}$，共消耗汽油 $10L$．测试过程中，内燃机既向车轮提供能量，又向蓄电池充电，同时蓄电池又将部分能量通过电动机向车轮输送，此时，内燃机和电动机共同驱动车辆前进。之后，工作人员又进行了制动测试，描绘出了制动距离（从刹车开始到车停止的距离）与制动时的速度关系图象，如图所示。

驱动模式	纯电动	启动、低速
	油电混动	中速
	纯燃油	高速
汽车质量	$1200\mathit{kg}$
车轮与地面总接触面积	$0.096m^2$

（1）由图象可知，车速越　　，制动距离越长。

（2）该车空载静止时，对水平地面的压强是多少？ $(g$取 $10N/\mathit{kg})$

（3）在水平道路中速匀速行驶测试中，若平均阻力为 $1000N$，牵引力做的功是多少？

（4）在水平道路中速匀速行驶测试中，若该车内燃机的效率为 $53\%$，此过程最终使蓄电池增加了多少能量？（忽略蓄电池和电动机的热损失， ${\rho }_{\mathit{汽油}}$取 $0.7\times {10}^3\mathit{kg}/m^3$， $q_{\mathit{汽油}}=4.6\times {10}^{7}J/\mathit{kg})$

如图所示，某工地用滑轮组将重为 $5000N$的货物匀速提升 $6m$，所用时间为 $20s$，在绳的末端所用拉力为 $2200N$，下列说法错误的是 $($　　 $)$

A． $M$处滑轮的作用是改变力的方向

B．提升货物过程中的有用功是 $3\times {10}^{4}J$

C．拉力的功率为 $660W$

D．若只增加货物所受的重力，滑轮组的机械效率将增大

冬天打出来的果汁太凉，不宜直接饮用。如图所示，是小丽制作的“能加热的榨汁杯”及其内部电路简化结构示意图，该榨汁杯的部分参数如表所示。求：

榨汁杯部分参数表
额定电压	$220V$
加热功率	$300W$
保温功率	$80W$
榨汁功率	$66W$
容量	$300\mathit{mL}$

（1）仅榨汁时的正常工作电流；

（2） $R_2$的阻值；

（3）已知该榨汁杯正常工作时的加热效率为 $90\%$，给杯子盛满果汁并加热，使其温度升高 ${30}^{°}\text{C}$，需要加热多长时间。 $[c_{\mathit{果汁}}=4\times {10}^{3}J/\left(\mathit{kg}{\cdot }^{\circ }\text{C}}\right)$， ${\rho }_{\mathit{果汁}}=1.2\times {10}^3\mathit{kg}/m^3]$

如图所示，将重 $6N$的物体匀速拉高 $20\mathit{cm}$，在此过程中，不计滑轮装置自重、绳重和摩擦，以下说法正确的是 $($　　 $)$

A．绳子自由端被拉下 $1.2m$B．绳子对地面的拉力为 $1N$

C．对物体所做的功为 $1.2J$D．横梁受到的拉力为 $9N$

如图所示，小华从课桌上拿起一个常见的医用外科口罩，对其相关数据进行了估测，其中最符合实际的是 $($　　 $)$

A．口罩的质量约为 $30g$

B．口罩的厚度约为 $0.5\mathit{cm}$

C．对口罩所做的功约为 $10J$

D．口罩正面受到的大气压力约为 $1700N$

给手机快速充电的过程，主要是将电能转化为　　能，过一会儿，充电器发烫，这是通过电流　　的方式，增大了物体的内能。