电磁炉是一种新型灶具,图所示是电磁炉的原理图:炉子的内部有一个金属线圈,当电流通过线圈时会产生磁场,这个变化的磁场又会引起电磁炉上面的铁质锅底内产生感应电流(即涡流),涡流使锅体铁分子高速无规则热运动,分子互相碰撞、摩擦而产生热能,从而迅速使锅体及食物的温度升高。所以电磁炉煮食的热源来自于锅具本身而不是电磁炉本身发热传导给锅具,它是完全区别于传统的靠热传导来加热食物的厨具。请问:
(1)电磁炉与普通的电炉相比,谁的热效率更高?为什么?
(2)某同学用功率为2000W的电磁炉,将1㎏初温为25℃的水加热到100℃,需要的时间为2分55秒,则消耗的电能是多少?电磁炉的热效率是多少?(水的比热容为4.2×103J/(kg﹒℃) )
如图所示是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯,厢底有两个动滑轮B .其功能相当于一个动滑轮,使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C 为配重,起平衡作用。在拉力F 作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有10 个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg计算),电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F1 , F1的功率P1为10kw ,动滑轮B 的机械效率为η1;电梯厢运行了12m 后,从电梯中下去了5个人,此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F2,F2的功率为P2,动滑轮B 的机械效率为η2(不计绳重及滑轮摩擦,g 取10N/kg)
求: (1)η1:η2;
(2)拉力F2的功率P2 。
如图(a)所示,停在公路旁的公安巡逻车利用超声波可以监测车速:巡逻车上测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,就能测出车速。在图(b)中,P1、P2是测速仪先后发出的超声波信号,n1 n2分别是测速仪检测到的P1、P2经反射后的信号。设测速信匀速扫描,P1与P2之间的时间间隔为0.9秒,超声波在空气中传播的速度为340米/秒,则被测车的车速为多少?
塔式起重机的结构如图所示,设机架重4×105牛,平衡块重2×105牛,轨道间的距离为4米。当平衡块距离中心线1米时,右侧轨道对轮子的作用力是左侧轨道对轮子作用力的2倍。现起重机挂钩在距离中心线10米处吊起重为105牛的重物时,把平衡块调节到距离中心线6米处,此时右侧轨道对轮子的作用力为多少N?
心电图的出纸速度(指带移动的速度)是2.5cm/s,记录下的某人的心电图如下(图纸上每小格边长为1mm)则:
(1)此人的心率为多少次/分(保留两位有效数字)?
(2)若某人的心率为75次/分,每跳一次输送80mL血液,他的血压(可看作心脏压送血液的平均压强)为1.5×104Pa,据此估算此人心脏跳动做功的平均功率P。
(3)按第二问的答案估算一下,人的心脏工作一天所做的功相当于把1吨重的物体举起多高?
如图所示是自冲水装置,柱形水箱截面积为0.2m2,箱内浮筒是圆柱形,底面积为200cm2(质量不计),出水口有厚度不计,质量为0.5kg的盖板Q,面积为50cm2,与底部用细线相连,当连线恰好被拉直时,水箱底与浮筒的底部距离为20cm,若进水管的进水量为0.54m3/h,请计算:
1.水箱中的水的深度为多少?
2.每两次放水的时间间隔为多少分钟?
(12分)淋浴用水的流量约为10升/分,合适的水温约为50℃,用水时间约为4分钟。电热淋浴器有两种设计,一种是淋浴时电流直接对于流动的水加热,另一种则备有水箱,待箱中的水加热至合适的温度后再淋浴。加热前的水温以20℃计。
①请根据上面提供的数据论证,第一种设计不适合大多数家庭的供电电路。
②如果水箱中的水恰好够一个人淋浴用,供电电路允许的电流最大为10A,电加热的效率为80%,这种条件下把水箱中的水加热最少需多长时间?
(10分)山区某工地方程式时,照明电路需用导线从离工地250m处的电源引来,工地上要用一只“220V 100W”和一只“220V 200W”的灯泡来照明,所用导线的电阻为0.018Ω/m,如果电源两端的电压为220V,且保持不变,试求照明时导线上所消耗的功率和每只灯泡实际所消耗的功率。(计算时不考虑灯丝电阻的变化,数值只取整数,小数可四舍五入)
(10分)一台拖拉机的发动机是四汽缸、四冲程的柴油机,汽缸的直径为95毫米,活塞冲程为127毫米,第三冲程中气体作用在活塞上的平均压强是196牛/厘米2,飞轮的转数是1200转/分,这台发动机的功率是多少瓦?
(10分)由电源引到某工地的一只“220V、100W”的灯泡亮度较暗,测得该灯泡的实际功率只有81瓦,而电源的电压确为220伏。输电导线上消耗的功率约有多大?你在计算中用到了什么近似?
例:如图所示,电源电压恒定,R1和R2阻值不随温度变化,当S1闭合后,S2、S3断开时,电流表示数为3A;当闭合S1、S2,断开S3时,电流表的示数为5A。当闭合S3断开S1、S2时,电路的总电阻与R1的比值是多少?电路消耗的总功率与R1上消耗的功率之比是多少?
小明利用如图所示的滑轮组将重为900N的物体匀速提升,所用的拉力为360N,物体被提升的高度为1m。求:(1) 所做有用功是多少; (2) 小明做的总功是多少;(3) 滑轮组的机械效率是多少;
(本题6分)质量为1.6 t的大象,平均每一只脚的触地面积约为400㎝2。一个女士的质最为52㎏,每只高跟鞋的触地面积约为13cm2。g取10N/㎏,当大象和该女士都静静地站立在同样松软的泥地上时,问:
(1)大象与人的重力分别是多少?
(2)试通过计算比较,大象与人谁会在泥地上陷得更深?
如图所示电路,设电源电压恒定,滑动变阻器的最大阻值为16度变化。当开关K在接点1位置时,滑动变阻器滑片P位于中点,
求:(1)电源电压。
(2)开关K在接点2时,滑动变阻器连入电路的电阻。
(3)题中所述前后两种情况下,滑动变阻器所消耗的电功率之比。