初中物理电功和电功率计算题

如图所示，在C点作用方向始终与半径OC垂直、大小为F₃的力缓慢转动轮轴时，细 绳不断缠绕于轮轴之上，细绳通过滑轮组拉动A物体沿斜面匀速向上运动了2m，力的 传感器显示对A物体的拉力F₁为450N。（忽略轮轴摩擦）

（1）拉力F₁做功是多少？
（2）若滑轮组的机械效率为75%，绳对滑轮组拉力F₂是多少？
（3）若OB：OC=1:4，则F₃的大小为多少？

把标有“2.5V   2W”的两个小灯泡并联到2.5V的电路中，两个小灯泡同时工作10min。求：
（1）通过每盏灯的电流时多少？
（2）两盏灯总功率是多少？它们10min消耗的总电能是多少？

某品牌电热水器的主要技术参数如下表所示：

型号	额定容量	额定电压	额定频率	额定功率	温升1℃加热时间（min）
×××	50L	220V	50Hz	2000W	1.9

请根据表中信息计算：
（1）电热水器装满水时，水温升高1℃吸收的热量Q；[c_水=4.2×10³ J/(kg·℃)]
（2）电热水器的效率。（结果精确到百分位）

饮水机是一种常见的家用电器，具有加热、保温、制冷三项功能，加热和保温的工作电路，可简化为如图甲所示，其中S是一个温控开关，R为发热板。当开关S接a时，饮水机处于加热状态；当水达到一定温度时，开关S自动切换到b，饮水机处于保温状态。其主要功能技术参数见表格图乙。求：

额定电压	220W	总功率	620W
额定频率	50Hz	保险柜容积	16L
加热功率	550W	环境温度	10℃～38℃
制冷功率	70W	环境温度	≤90%
制热水能力	≥90℃  6L/h	耗电量	1.2kW•h/24h
制冷水能力	≤15℃  0.7L/h	防触电类	Ⅰ类

（1）该饮水机正常工作1个月（以30天计算）用电多少度？
（2）若水的比热容c=4.2×10³J/(kg•℃)，水的密度ρ=1.0×10³kg/m³，若该饮水机将0.7L的水从35℃降至15℃，则水释放多少焦耳的热量？
（3）若保温时功率为加热时功率的0.2倍，电阻R₁的阻值是多少？

如图甲所示的电路图，电源电压为9V且保持不变，小灯泡L标有“6V 6W”的字样，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P从某点A移到另一点B的过程中（图中未标出），电流表与电压表表示数的变化曲线如图乙所示。求：

（1）小灯泡正常发光时的电阻；
（2）小灯泡正常发光60s消耗的电能；
（3）小灯泡电功率为2.1W时的电阻；
（4）滑片P在A、B位置时，滑动变阻器消耗的电功率之差。

汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程，汽车在反应过程做匀速直线运动，在制动过程做变速直线运动，如图所示。若汽车以20m/s的速度在平直的公路上行驶，紧急停车时，在反应过程，汽车行驶了14m，汽车的牵引力为
2×10³N；制动过程中所用的时间为2.3s。汽车在两个过程中通过的总距离为30m。求：

（1）汽车在反应过程所用的时间；
（2）汽车牵引力在反应过程所做的功；
（3）紧急停车全程的平均速度。

如图所示，搬运工人用滑轮组提升重540N的物体，所用拉力F为200N，物体以0.2m/s的速度匀速上升了10秒，（不计绳重，绳与滑轮的摩擦）求：

（1）物体上升的高度；
（2）拉力F所做的功；
（3）若物重只有240N，滑轮组的机械效率。

如图所示，电热水器有加热和保温两种状态(由机内温控开关S₂自动控制)，其铭牌技术参数如表中所示．

(1)求电阻R₁、R₂的阻值分别是多少?

(2)利用原有电路元件，设计出另一种能够实现加热和保温两种工作状态的实用电路(由机内温控开关S₂自动控制)。画出设计的电路图，算出加热时的总功率。

某电热水壶的铭牌如图所示，小明用这个电热水壶将1kg、温度为23℃的水烧开，所用时间是7min。已知c_水=4.2×10³J/（kg•℃），假设烧水的环境在1标准大气压下，
水壶正常工作。求：

（1）电热水壶正常工作时的电流；
（2）水的质量；
（3）水被烧开所吸收的热量；
（4）电热水壶的热效率

储水式电热水器具有安全、热效率高等优点，深受人们的喜爱。如图所示是其铭牌，当热水器中按额定容量储满15℃的水时，请计算：

⑴将水加热到设定的最高温度时水吸收的热量。
⑵热水器正常工作，将水加热到设定的最高温度所需的时间。
[水的比热容c＝4.2×10³J/(Kg·℃)]

如图甲所示是一种常见的电热水袋，图乙是它的结构示意图，其性能指标如下表所示。请完成下列各题：

额定电压	额定加热功率	指示灯功率	袋内充水	自动断电温度
220V	500W	≤0.2W	1L	65℃

（1）请你计算电热水袋中充水的质量。
（2）给它通电，当达到断电温度时，水共吸收了2.1×10⁵J的热量，袋内水的初温是多少？
（3）电热水袋此次在额定电压下通电10分钟指示灯熄灭，则电热水袋的发热效率是多少？

小华用如图所示的滑轮组拉动货箱，已知货箱的质量为60kg，在F=50N的拉力作用下，货箱以0.1 m/s的速度做匀速直线运动，地面对货箱的滑动摩擦力f为货箱重的0.2倍。求：

（1）货箱的重力是多少？
（2）拉力F的功率是多少？
（3）货箱运动了1min，克服摩擦所做的功是多少？
（4）此滑轮组的机械效率是多少？

超高压水刀是一种新技术产品，一般由水泵、射流发生装置、工作机构等组成。它将普通水经过多级增压后，通过一个极细的喷嘴喷出一道高速“水箭”，可以对坚硬物体实施切割，如图所示。某超高压水刀喷嘴横截面积S=5×10^-8m²，喷水速度v=800m/s，高速“水箭”对该切割面的压强p=300MPa。已知水泵电机功率P=20kW，水的密度ρ=1.0×10³kg/m³。求：

（1）水刀正常工作1min消耗的电能；
（2）高速“水箭”对切割面的压力；
（3）每秒钟从喷嘴喷出的水的质量；
（4）水刀的效率。

2015年5月30日，中国运动员苏炳添在国际田联钻石联赛中以9.99s的成绩获得百米比赛季军，成为第一位突破“百米十秒”大关的亚洲本土选手。
（1）求苏炳添在比赛全程的平均速度。（计算结果精确到个位）
（2）设苏炳添奔跑过程受到的平均阻力与平均速度的关系是f=kv，若k=15N/（m•s^-1），求比赛全程苏炳添克服阻力所做的功。

如图所示的泉州湾大桥于2015年5月12日正式通车，其跨海大桥长12.45km，最高限速100km/h，若某小汽车以最高限速在此桥上匀速行驶时，受到的阻力为2000N，乘员的平均质量为60kg，小汽车的部分参数如右表，求：

（1）小汽车以最高限速匀速通过此桥的时间。
（2）小汽车满载时对水平地面的压强。
（3）小汽车匀速通过此桥的过程中，牵引力所做的功。