初中物理探究用电器的电功率实验计算题

右图甲是中国人民解放军装甲兵目前装备的被称为“中国豹”的国产主站99式坦克，曾于1999年建国50周年大阅兵时首次公开亮相，其相关性能数据如右表所示。
在某次野战训练中，该坦克接到命令，距它30Km处发现“敌情”。取g=10N/kg，通过计算回答：

（1）该坦克到达目的地最快需要多长时间？
（2）该坦克在赶往目的地的过程中，发动机做了多少功？
（3）该坦克对水平地面的压强多大？

马来西亚航空公司航班号为MH370的客机于北京时间2014年3月8日0：42从吉隆坡起飞，于凌晨1：20与管制中心失去联系．该航班本应于北京时间3月8日6：30抵达北京．为寻找失联的MH370航班，美国军方派出一种专业水下搜寻设备﹣﹣“蓝鳍金枪鱼”水下航行器进行海底搜寻，如图所示．“蓝鳍金枪鱼”身长近4.9m，直径为0.5m，质量为750Kg，最大下潜深度为4500m．被投放后，它不需要线缆拖曳，可自主在水下航行．（g取10N/Kg）

（1）已知北京与吉隆坡相距3700Km，若按原定时间准时到达，则飞机飞行过程中的平均速度是多少Km/h？
（2）工作人员利用起重机匀速将“蓝鳍金枪鱼”从甲板吊到2m的高空，然后匀速平移3m，在此过程中起重机对“蓝鳍金枪鱼”做了多少功？
（3）“蓝鳍金枪鱼”漂浮在海面上时，排开海水的体积是多少m³？（结果保留两位小数，海水密度为1.03×10³Kg/m³）

某一型号的汽车质量为5×10³kg，轮胎与地面接触面积为4×250cm²，在一段平直公路上用0.5小时匀速行驶了54km，车受到的阻力为车重的0.1倍．求：
（1）该汽车的行驶速度；
（2）该汽车对地面的压强；
（3）该汽车牵引力所做的功；
（4）已知这一过程消耗燃油1.5×10^﹣2m³，求汽车发动机在这一过程中消耗的总能量及该汽车的效率．（假设燃油完全燃烧，燃油密度ρ=0.8×10³kg/m³，燃油热值q=4.5×10⁷J/kg，g=10N/kg）

一辆汽车，发动机的输出功率是40kW，热机效率为20％，它带有16kg汽油，如果车速72km/h，它能行驶多远？（汽油的热值为4.6×10⁷J/kg）

某微电脑电热水壶具有温度可控、自动抽水等优点。下表是该电热水壶的铭牌。求：

（1）如图所示，小电动机将1.2L的水从桶中提升了0.5m，电动机对水做的功至少是多少？（g取10N/kg）
（2）电热水壶在额定电压下工作时的电流。（保留一位小数）
（3）电热水壶正常工作时，将1.2L水从20℃加热到100℃时，水吸收的热量是多少？
[c_水=4.2×10³J/（kg•℃）]
（4）若（3）中的加热时间为7min，求电热水壶的热效率。

潮汐能是一种可再生的清洁能源．潮汐发电是在海湾或有潮汐的河口建筑一座水坝，形成水库，如图所示，水坝下方有通道，内置水轮发电机组，无论涨潮或落潮，海水经过通道均可推动发电机组发电．有一所电站，发电机组在工作过程中能将20%的水能转化为电能，平均功率达到1.8×l0⁴kW．该电站在某次涨潮前水库的水量为l0⁶m³，涨潮后水库的水量为7×l0⁶m³，并达到最高水位20m．涨潮过程中水流经过通道的平均流量（单位时间内通过的水的体积）Q为3×l0⁶m³/h，海水密度为1.03×10³kg/m³，那么在这次涨潮中：

（1）水库底部所受水的压强最大是多少？
（2）水流推动发电机组持续发电多长时间？
（3）水流对发电机组做了多少功？

某工人用如图所示的装置把一重为1200N的箱子从斜面底端匀速拉到顶端用时10秒，已知斜面长6m、高2m，此装置的机械效率为80%（滑轮重、绳重、滑轮与绳之间的摩擦均不计）.求：

（1）拉力F；
（2）拉力F做功的功率；
（3）箱子和斜面间的摩擦力.

(8分)瑞瑞同学家住楼上，最近正在装修房子，需要搬运装修材料，但有些材料由于楼道过窄不方便搬运，于是瑞瑞建议采用如图所示的滑轮组，这样站在地上就可以把材料运上楼若某次搬运的材料重765N，被提升的高度为10m，人所用的拉力为450N．求：

(1)请你帮助瑞瑞画出滑轮组的绕线示意图．
(2)用滑轮组提升材料时做的有用功是多少?
(3)该滑轮组的机械效率是多少?
(4)随后，瑞瑞同学查阅了有关机械效率知识的资料，看到下表中的一组数据，请你找出这些机械设备效率的共同特点．  

用如图所示的滑轮组匀速提升重为480N的物体G，所用拉力F为300N，将重物提升3m所用的时间为10s．求：

（1）所做的有用功；（2）拉力的功率；（3）滑轮组的机械效率．

2015年，南通建造的世界首座海洋生活平台“希望7号”出海试航。若试航中平台的排水量为2.5×10⁴t，以5m/s的速度匀速直线航行5km，所受阻力是平台重的0. 016倍。取g=10N/kg，q_燃油=4×10⁷J/kg。求：
(1)平台受到的浮力；
(2)平台所受牵引力的功率；
(3)若平台燃油机动力系统效率为40%，该试航过程至少需要燃烧的燃油质量。

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？

小明用如图所示的滑轮组进行探究实验，用F＝50N的拉力在3s内将重为120N的物体匀速提高了10cm.请问：

⑴拉力F所做的功是多少？
⑵拉力F的功率是多少？
⑶滑轮组的机械效率为多大？

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。

小王质量为50kg，从学校匀速回到家用时20min，距离为5.4km。根据相关信息求小明回家过程中：
（1）电动自行车速度大小；
（2）电动自行车牵引力所做的功；
（3）电动自行车消耗的电能。

(6分)小红同学家的一台太阳能热水器安装在楼顶上，热水器的水箱离地面高12 m现需要将初温为10℃、体积为80 L的水加热到60℃，g取10 N／kg，=4．2×J／(kg℃)，则：
(1)80 L水的质量是多少?这些水需要吸收多少热量?
(2)把这些水从地面输送到热水器水箱中，至少需对水做多少功?
(3)太阳能热水器是将太阳能转化为内能的装置．请说出太阳能有什么优点?