【題目】某輛家用轎車在高速公路上行駛時,速度表的示數(shù)如圖所示.汽車加滿汽油(40L),按照此速度勻速行駛時,一郵箱汽油可使汽車行駛4h.已知它的質(zhì)量為2t,每個車輪與地面的接觸面積是0.02m2 . (汽油的熱值為4.6×107kg/m3 , 密度為0.7×103kg/m3 , g=10N/kg).請計算:
(1)空氣靜止時對水平地面的壓強;
(2)若汽車勻速行駛時受到的阻力為1440N,該汽車將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為多少?(結(jié)果保留一位小數(shù))
【答案】
(1)解:空氣靜止時對水平地面的壓力:
F=G=mg=2×103kg×10N/kg=2×104N,
受力面積:
S=0.02m2×4=0.08m2,
對路面的壓強:
p= = =2.5×105Pa;
答:空氣靜止時對水平地面的壓強為2.5×105Pa;
(2)解:由圖可知,汽車行駛的速度v=100km/h,
由v= 可得,汽車勻速行駛4h通過的路程:
s=vt=100km/h×4h=400km=4×105m,
因汽車勻速直線行駛時處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對平衡力,
所以,牽引力的大。
F′=f=1440N,
牽引力做的功:
W=F′s=1440N×4×105m=5.76×108J,
由ρ= 可得,汽油的質(zhì)量:
m′=ρV=0.7×107kg/m3×40×10﹣3m3=28kg,
消耗汽油完全燃燒釋放的熱量:
Q放=m′q=28kg×4.6×107J/kg=1.288×109J,
汽車將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率:
η= ×100%= ×100%≈44.7%.
答:該汽車將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為44.7%.
【解析】(1)空氣靜止時對水平地面的壓力和自身的重力相等,根據(jù)F=G=mg求出其大小,受力面積為4個車輪與地面的接觸面積之和,根據(jù)p= 求出對水平地面的壓強;(2)由圖可知汽車勻速行駛的速度,根據(jù)s=vt求出行駛4h通過的路程,汽車勻速直線行駛時處于平衡狀態(tài),受到的牽引力和阻力是一對平衡力,二力大小相等,根據(jù)W=Fs求出牽引力做的功,知道汽油的密度和體積,根據(jù)m=ρV求出汽油的質(zhì)量,根據(jù)Q放=mq求出汽油完全燃燒釋放的熱量,根據(jù)η= ×100%求出該汽車將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率.
【考點精析】關(guān)于本題考查的壓強的大小及其計算和功的計算,需要了解壓強的計算公式及單位:公式:p =F/s ,p表示壓強,F(xiàn)表示壓力,S表示受力面積壓力的單位是 N,面積的單位是 m2, 壓強的單位是 N/m2,叫做帕斯卡,記作Pa .1Pa=1N/m2.(帕斯卡單位很小,一粒平放的西瓜子對水平面的壓強大約為20Pa);功的計算公式:W = F S;F 表示力,單位:牛( N ) . S 表示距離,單位:米(m)W表示功, 功的單位就是! 米 . 叫作焦耳.即:1 J = 1N·m才能得出正確答案.
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【題目】對生活中物理量的認識,下列數(shù)據(jù)最接近實際的是( )
A.教室里課桌的高度約為75dm
B.一節(jié)新干電池的電壓約為36V
C.九年級學(xué)生100m短跑的成績約為15s
D.我們正常步行的速度大約是12m/s
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【題目】小明家的電路簡化后如圖所示,觀察該電路,下列說法中正確的是( )
A.開關(guān)和電燈的位置互換后更安全
B.各個小彩燈之間是并聯(lián)的
C.電燈、電視和臺燈是并聯(lián)的
D.插座中的火線和零線是連通的
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【題目】如圖所示是室內(nèi)垃圾桶的結(jié)構(gòu)示意圖,使用時用腳踩踏板時桶蓋開啟,根據(jù)垃圾桶的結(jié)構(gòu)示意圖,開啟桶蓋時.我們忽略掉等次要因素,抓住可以繞固定點O2轉(zhuǎn)動的主要因素,可以把桶蓋看作一個 .
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【題目】在”電流與電壓、電阻的關(guān)系“實驗中,實驗室提供的器材有:電源一個(兩端電壓恒為3V)、電流表、電壓表、開關(guān)、阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω和25Ω的定值電阻、滑動變阻器(20Ω 1A)導(dǎo)線若干.實驗前電壓表和電流表已凋零,實驗時用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f和g按如圖所示方式連接電路.
(1)請你依據(jù)實物圖在虛線框內(nèi)出相對應(yīng)的電路圖.
(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)把滑動變阻器的滑片調(diào)到端(選填:“A”或“B”).
(3)閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,結(jié)果電流表示數(shù)始終為零,電壓表有示數(shù),移動滑動變阻器的滑片,兩表示數(shù)無變化,則可能是導(dǎo)線出現(xiàn)斷路.
(4)故障排除后,小明先探究“電流與電壓的關(guān)系”,他將10Ω的定值電阻接入電路中,調(diào)節(jié)滑片,測出幾組電流、電壓值,并將其描述在坐標系中,如圖所示 ①請在圖中作出I﹣U圖象;
②通過分析圖象,可以得出結(jié)論: .
(5)在探究“電流與電阻的關(guān)系”時,小明先將25Ω的電阻接入電路,閉合開關(guān),移動滑片,使電壓表的示數(shù)為2V.并記下相應(yīng)的電流值;斷開開關(guān),然后改接15Ω的電阻,閉合開關(guān),此時滑片應(yīng)向端滑動(選填:“A”或“B”),直到 .
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【題目】如圖所示是一電熱毯電路的示意圖,R0是電熱毯發(fā)熱電阻絲,R是串聯(lián)在電路中的定值電阻,S是溫控開關(guān),開關(guān)上標有“高(溫)、低(溫)、關(guān)”的字樣.已知電熱毯高溫檔的功率為110W.則要使電熱毯處于高溫檔,則開關(guān)S的動觸片應(yīng)置于點(選填“a”、“b”或“c”),假設(shè)電熱毯處于高溫檔每天正常工作2h,則20天消耗千瓦時的電能.
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【題目】最新型客機波音787的“電子窗簾”用的是一種可以通過按鈕隨意改變透明狀態(tài)的調(diào)光玻璃.透明度的變化是通過兩個透明電極和夾在其中間的溶液來實現(xiàn)的,在兩個透明電極上加上電壓,通過改變電壓大小,溶液的光學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化,調(diào)光玻璃的透明狀態(tài)隨之改變,透明電極被堅固的丙烯酸樹酯保護著,該“電子窗簾”沒有利用下列哪種物理屬性( )
A.比熱容
B.硬度
C.透光性
D.導(dǎo)電性
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【題目】2017年5月5日,我國自主研發(fā)的C919商用大飛機在上海浦東機場首飛成功,如圖,試乘人員拉著行李箱站在登機口準備登機,下列關(guān)于行李箱和客機的相關(guān)物理知識說法錯誤的是( )
A.當行李箱處于傾斜狀態(tài)且拉力豎直向上時,行李箱構(gòu)成了一個省力杠桿
B.客機所飛高空處的大氣壓強比海平面附近的大氣壓強小
C.客機采用密度小的材料,可以減輕它的重力
D.客機升空過程中,所受的浮力大于自身的重力
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【題目】將標有“2V 1W”字樣的小燈泡(燈絲電阻不變)和標有“20Ω 1A”字樣的滑動變阻器連接在如圖所示的電路圖中,其中電源兩端電壓恒為4.5V,電流表量程為0﹣0.6A,電壓表量程為0﹣3V.閉合開關(guān),為保證電路安全,在移動滑動變阻器的滑片過程中,下列說法中正確的是( )
A.電流表示數(shù)變化范圍是0.375A﹣0.5A
B.電壓表示數(shù)變化范圍是2.4V﹣3V
C.滑動變阻器阻值變化范圍是5Ω﹣20Ω
D.電路的最大功率是2.25W
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