初中物理电功和电功率计算题

某家庭用一个标有“220V,1000W”的电热水器来烧水。该电热水器正常工作20min，可将质量为5kg温度为20℃的水加热到60℃。水的比热容为4.2×10³J/(kg·℃).求这段时间内：
（1）水吸收的热量。
（2）电热水器消耗的电能。
（3）电热水器的热效率（水吸收的热量与消耗的电能之比叫热效率）。

商报讯：价值800多元的三轮摩托车开下了河，请吊车来吊的话，要花1000多元，这很不划算啊！怎么办？昨天，车主刘先生借来“神仙葫芦”（学名“差动滑轮”），将车拉上了岸，事后刘先生说：“我的初中物理没白学”。如图所示模型，这种差动滑轮由两个定滑轮和一个动滑轮组成，有了它，只需一个人就可以缓缓吊起或移动重物。已知用F为200N的拉力匀速向下拉动绳子0.5m，使质量为100kg的物体G匀速上升了0.08m，所用的时间为2s。则这个过程中

（1）滑轮做的有用功是多少？
（2）拉力F做功的功率多大？
（3）差动滑轮的机械效率多高？

“塔吊”是建筑工地上常见的起重设备，某建筑工地现正在使用“塔吊”进行作业，如图所示。“塔吊”有一水平臂AB，其中AO叫平衡臂，OB叫吊臂。C为可移动的滑轮组，C移动的范围是从O点到B点。利用“塔吊”可将很重的水泥板方便地吊起并安放到工作区域内。

（1）在“塔吊”匀速提升水泥板的过程中，水泥板的动能将     （选“变大”、“变小”或“不变”，下同），机械能将     。
（2）假设“塔吊”配置的电动机铭牌上标有：额定电压380V，额定功率38kW。在一次吊起水泥板时，电动机正常工作20s，该电动机在这次吊起重物的过程中消耗了多少电能？
（3）若20s内“塔吊”将重1.25×10⁴N的水泥板匀速提高了4m，如果机械做的额外功是3×10⁴J，该“塔吊”的机械效率是多少?
（4）若“塔身”的宽度、铁架和滑轮组所受重力及摩擦均不计，A端所装配重质量一定。在机器安全工作的范围内，要想使吊起水泥板的质量增大，应采取什么措施？

如图所示，工人师傅用一个定滑轮和动滑轮组成滑轮组，把重为500N的箱子匀速提升5m，动滑轮的质量为8kg，不计绳重和摩擦。

(1) 在向上提升箱子的过程中，人对绳子的拉力为多大?
(2) 在向上提升箱子的过程中，滑轮组的机械效率为多少?

如图所示，用F为30N的拉力，通过滑轮组拉着重为300N的物体，在水平面上以0.5m/s的速度向左做匀速直线运动．则物体受到的摩擦力大小为多少N？拉力F的功率为多少W？（不计绳和滑轮的重力以及滑轮轴承和滑轮与绳子之间的摩擦力）
 

聪聪看见弟弟在玩小火车钻山洞的玩具，他想结合速度的知识测算小火车穿过山洞的平均速度．图是严格按1：20的比例缩小画成的玩具模型图．

（1）请通过测量和换算得出：小火车的实际长度约为　  　cm，山洞的实际长度约为　   　cm．
（2）若聪聪测得小火车从穿入山洞到穿过山洞的总时间为5s，则小火车的平均速度是多少米/秒？
（3）已知小火车的质量为0.2kg，它与轨道的总接触面积为1.0×10^﹣4m²，则小火车对轨道的压强是多少帕？（g取10N/kg）

雅安地震后重建家园的某工地上，工人用如图所示的装置将重为200N的建材从地面匀速送到6m高处，所用拉力为125N，时间为10s。求：

（1）在图中画出滑轮组的绕线情况；
（2）在图中画出建材所受重力G的示意图；
（3）此过程中该装置的机械效率；
（4）工人做功的功率。

户外探险、攀岩是当今许多青年朋友喜欢的运动方式，所谓攀岩也就是人们借助于岩壁上的某些支撑点通过手脚并用的方式攀上岩壁的运动。在某次室内攀岩比赛中，质量为60kg的小王同学在20s内攀上高为15m的竖直岩壁，取得了很好的成绩。请问：
⑴小王同学攀岩的速度是多少？ 
⑵小王攀岩过程中至少要克服重力做多少功？（g取10N/kg）
⑶小王的功率多大？

如图甲所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，R₁和R₂中的某个电阻其“I－U”关系图线如图乙所示。求：

（1）定值电阻R₁的阻值；
（2）滑动变阻器的滑片在中点时整个电路消耗的电功率；
（3）在图乙中，作出另一个电阻的“I－U”关系图线。

某电动观光车空车质量为1180kg，满载人数12人，满载时轮胎与地总接触面积为4×250cm²，最大车速为45km/h。请解答下列问题：（g取10N/kg）
（1）设乘员平均质量为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18km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，求观光车水平匀速行驶18k m过程中，牵引力所做的功？

如图所示，某厂工人用200牛的水平拉力，抓紧绳子一端，沿水平地面匀速向右运动，在10秒内将矿井里质量为32千克的物体提升4米.根据题给条件，请你计算出与本题相关的4个物理量，要求写出简要说明和结果.（g＝取10牛／千克）

如图所示是某型号的电动巡逻车。已知该电动巡逻车运动时所受的阻力为人和车总重的0.04倍，某次巡逻时人和车总质量为1.0×10^３kg, 在水平路面上以15Km/h的速度匀速行驶了20min。（g取10N/Kg）求：

（1）巡逻车通过的路程是__________km；　　
（2）巡逻车在水平路面上匀速行驶时受到的牵引力是__________N；
（3）若电动机把80%的电能用来牵引巡逻车克服阻力做功，则此次巡逻电动机消耗了多少电能？

阅读短文，回答问题
社会发展到今天，能源危机开始困扰人类．人们正在寻找各种可能的未来能源，以维持人类社会的持续发展．2006年5月24日，欧盟、美国、中国、日本、韩国、俄罗斯和印度在布鲁塞尔欧盟总部草签了一系列关于国际热核聚变实验反应堆（ITER）的协议．这是人类开发新能源的一个重大尝试，也是中国以完全平等的地位参加的最大的国际科技合作项目．
热核聚变是在上亿摄氏度的高温条件下，利用氢的同位素氘、氚在可控情况下发生的核聚变．聚变反应中释放出来的核能提供大量的热量，就象造出一个“人造太阳”．反应后的生成物是无放射性污染的氦．
已经建成的A型实验反应堆，可以在16min产生1.44×10¹² J的热量．据媒体报道：lL海水提取的氢的同位素，在完全聚变反应中释放的能量，相当于300L汽油完全燃烧所释放的热量．
请根据所提供的数据进行估算，并回答以下问题：
（1） 若汽油的密度约为0.7×10³kg／m³，100L汽油的质量是      （1L=l×10^-3m³）．
（2） 若汽油的热值约为5×10⁷J／kg，300L汽油完全燃烧能释放    J的热量．
（3） 该A型实验反应堆在发生聚变时可以产生1.44×10¹²J的热量，则A型实验反应堆的发热功率是  W，产生这么多的热量相对于需要从     L海水中提取氢的同位素．若这些热量50%转化为电能，则它可以供给一台每分钟需要消耗1.2×10⁵J电能的空调正常工作     h．
（4） 你知道吗?在我国安徽省合肥市科学岛上也有一台“人造太阳”．阅读了上述材料和数据后，你一定会有很多感受，谈谈你对“人造太阳”的认识．        

某履带式推土机，其发动机额定功率为120kw，当推土机以额定功率进行推土作业时，在平直的场地上以5.4km/h的速度匀速前进了15m，求：
（1）若推土机的牵引力用F表示，速度用表示，发动机的功率用P表示；请你推导出F、和P之间的关系式：P=F；
（2）推土机受到的阻力是多少？
（3）推土机所做的功是多少？

甲是小红家一台快速电热水壶，铭牌如右表．为了测量它烧水时的实际功率，小红和父亲合作进行了如下实验：关掉家里所有用电器，将该电水壶装了0.6kg、20℃的水，接入家庭电路中，闭合壶的开关，测得壶中的水从20℃上升到100℃所用的时间是4min。同时观察到家中电能表（电能表上标有1500revs / kW·h）转过的转数正好为90转（r）．水的比热容：c=4.2×10³J／(kg·℃)。请根据相关信息求：

（1）电水壶中水吸收的热量？
（2）电水壶烧水的实际功率？
（3）电水壶加热的效率。