物理九年级人教新课标功、功率、效率的相关计算专题

功、功率、效率的相关计算专题 1、用如图所示的滑轮组将重物提高 2 米，所用拉力 F=196 牛，求拉力做了多少功？重物有多重（动滑 轮重、摩擦不计） 2、一辆汽车不慎陷入泥坑，司机用图 11 所示的滑轮组将汽车拖出。已知整个过程中，水平拉力 F是 1 ×104 N，汽车沿水平方向匀速移动了 4m，滑轮组的机械效率为 80％。求： （1）拉力 F 做的总功；（2）有用功为多大？ 3、如下图 12 所示是××型小汽车，下表列出有关数据: 小汽车的质量 700kg 小汽车的额定功率 60kW 每个轮胎与地面的接触面积 500cm2100km 耗油量 10L 汽油的密度 0.71×10 3 Kg／m 3 汽油的价格 5.0 元/L 求：(1)该小汽车静止在水平地面上时，对地面的压强是多大? (2)若该小汽车行驶 100km．则需耗油多少 kg? (3)假若该小汽车在水平路面上以额定功率匀速直线行驶．速度为 20 m／s．请计算该车 10 min 内牵引力所做的功和小汽车受到的阻力。(g=10 N／kg，1L=10-3m3) 4、下表是某电动自行车的技术参数,依据该表完成下列问题. 型号 整车质量 最高车速 最大载重 额定电压 额定功率 电池容量 电池输出电 压 2005G 20 ㎏ 20km/h 55 ㎏ 36V 180W 10A·h 36V (1)该车正常行驶时,通过电机的电流是多少? (2)电池充足电后,该车最多可行驶多少路程? (3)一小时消耗电能多少? (4)当该车满载时,以最高速度匀速行驶一小时,克服摩擦做功多少?(已知车所受阻力是车满载时重力的 0.04 倍,取 g=10N/㎏) 图 11 图 12 图 10 (5)该车的效率是多少? 5、（08）汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，环保、节能、安全是汽车研发和使用时必须关 注的问题。 (1)普通汽车行驶时，发动机将燃料燃烧产生的内能变为机械能。图甲是某型号的普通汽 车发 动机的能量流向图，请依据图中提供的信息，计算该汽车发动机的效率。为提高该类汽车发动机的效率， 请提出一种合理的设想。 (2)普通汽车排出的高温尾气会污染空气，为弘扬“绿色奥运”，2008 奥运期间，北京将使用 以 蓄电池为驱动能源的环保汽车。某环保汽车在匀速行驶时，驱动电机的输入电流为 50A，电压为 300V，则该驱动电机的输入功率为多少? (3)汽车在行驶途中保持车距是一项重要的安全措施。因为，从驾驶员看见某一情况到采 取制 动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离(称为反应距离)，从采取制动动作到车 完全停止的时间 里，汽车又要通过一段距离(称为制动距离)。表乙给出了某型号的汽车在不同速度下的部分数据，分析 表乙中的数据，请回答：空格①②的数值各是多少?影响汽车制动距离的因素是什么? 6、（08）太阳能动力车是利用太阳能电池将接收到的太阳能转化为电能，再利用电动机驱动的一种新 型机动车。有一种太阳能实验车,它上面的太阳能接收板的有效面积 S=8m，天气晴朗且接收板正对着太 阳时，每平方米面积上能接收到太阳辐射的功率为 P0=1kw，太阳能电池产生的电压为 U=120V，可供电 动机正常工作的电流为 I=10A。 求:(1)电动机正常工作时的电功率是多大?太阳能电池将太阳能转化为电能的效率是多少? (2) 若电动机正常工作时，将电能转化为机械能的效率是 75％，且该车装满贫物沿水平路面匀速行 驶时所获得牵引力是 150N，所受阻力是车与货物总重的 0.1 倍,则该车匀速行驶时的速度是多大?所装 货物质量是多少?(已知车自重 900N,g 取 10N／kg) (3)通过以上介绍及有关计算，你对该车的技术参数及性能有了大致了解，你认为该车能否批量生产投 放市场?请简述理由． 7、太阳能热水器是利用太阳能来加热水的一种装置，小新同学家有一台太阳能热水器安装在离地面 10m 高的屋顶上。每天可将初温为 10 0 C 的 100kg 的水，加热到 60 0 C，则： （1）把这些水从地面输送到屋顶的热水器中，需要对水做多少功？ （2）这些水要从太阳那里吸收多少热量？ （3）下雨时，改用热水器中的电辅助设备加热（加热功率为 1500W），若不计热损失，加热这些水需 多长时间？[g=10N/kg，c 水=4.2×10 3 J/(kg· 0 C)] 8、我们生活的西南地区，到了冬季，因日照时间短，太阳能热水器的水达不到所需温度，为此人们研 制了太阳能、电能两用热水器，大鹏家最近就安装了一台这样的两用热水器，如图所示，铭牌如下： ××牌热水器 型号 V-55 额定容积 100L 额定电压 200V 额定频率 50Hz 额定功率 1500W 防方等级 A (1)太阳能热水器贮满水，水温从 20℃加热到 50℃时需要吸收多少热量?(1L=10-3m3) (2)大鹏将水箱装满水,只使用电加热器将水从 20℃屯加热到 50℃时．需加热器正常工作多长时间?(设电 能全部转化为热能) (3)在上述(2)情况理，加热器正常工作实际用了 3小时，则此热水器的效率为多少? 仅就太阳能热水器与电热水器相比有哪些优点?(写出一条即可) 9、（08）2008 年 8 月 8日，奥运会将在我国举行，奥运场馆设计处处渗透着“绿色 科技 人文”的 理念。安装在屋顶的太阳能集热管生活热水系统，每年可以节约电力 500 万千瓦时。在奥运场馆的玻璃 幕墙、太阳能草坪灯、路灯设计中，大量安装了新型太阳能光电池板，即使只有微弱的月光，新型太阳 能电池板也可以照常发电。如果太阳光垂直照射到地面，在每平方米的面积上，平均每分钟能得到 8.4 ×10 4 J 的热量，我们能利用太阳光热的效率是 10％，那么在面积为 50m 2 的屋顶上可以利用的太阳能的 功率为多少千瓦？如果每天获取太阳能按 3 小时算，一年（365 天）此屋顶得到的可利用热相当于节约 了多少千克优质原煤完全燃烧的热量？（已知 1kg 优质原煤完全燃烧放出的热量为 2.7×10 7 J） 10、每到夏收季节，高淳农村大量农作物秸秆在田间被随意焚烧，如图这不 仅造成资源浪费、环境污染，而且极易引发火灾等。为解决这一问题，现已 研制出利用秸秆生产的节能环保型燃料——秆浆煤。若燃烧秆浆煤（热值为 2.4×107J/kg），使 50kg、20℃的水温度升高到 80℃。求： （1）水需要吸收的热量。 （2）如果秆浆煤燃烧释放的热量有 30%被水吸收，需要完全燃烧多少千克秆 浆煤。 图 13