【題目】合肥地鐵1號線于2016年12月26日通車,有效的緩解了城市公交運(yùn)輸壓力.某學(xué)校綜合實踐活動小組的同學(xué)們收集到地鐵機(jī)車和公交汽車在某段運(yùn)行區(qū)間內(nèi)的相關(guān)數(shù)據(jù)如下:

××型號地鐵機(jī)車

地鐵電力機(jī)車功率
2.16×106 W

平均速度
36 km/h

牽引力
5×104 N

額定載客量
2000人

××型號公交汽車

燃油熱值
4×107 J/kg

平均速度
18 km/h

牽引力
3 000 N

額定載客量
40人


(1)若從甲處到乙處,既有直達(dá)公交車,也有地鐵1號線的換乘車.甲、乙兩公交站相距18km,假設(shè)乘坐地鐵路程與乘坐公交路程相同.則到達(dá)目的地乘坐地鐵比乘坐公交車少花多長時間?
(2)若公交車每千米消耗燃油0.3kg,行駛1km路程所消耗的燃油完全燃燒放出多少熱量?公交汽車發(fā)動機(jī)的效率是多少?
(3)從甲處到乙處,地鐵機(jī)車需消耗多少電能?

【答案】
(1)解:由v= 可得,

地鐵運(yùn)行的時間是t1= = =0.5h

公交運(yùn)行的時間是t2= = =1h

所以乘坐地鐵少花的時間為t2﹣t1=1h﹣0.5h=0.5h

答:到達(dá)目的地乘坐地鐵比乘坐公交車少花0.5h


(2)解:消耗燃油完全燃燒放出的熱量是:Q=qm=4×107J/kg×0.3 kg=1.2×107J;

公交車所做機(jī)械功為:W=Fs=3000N×1000m=3×106J

該車的效率為:η= ×100%= ×100%=25%

答:行駛1km路程所消耗的燃油完全燃燒放出1.2×107J熱量;公交汽車發(fā)動機(jī)的效率是25%


(3)解:由P= 可得,

地鐵消耗電能是:W=Pt=2.16×103kW×0.5h=1.08×103kWh.

答:從甲處到乙處,地鐵機(jī)車需消耗1.08×103kWh 的電能


【解析】(1)由速度公式v= 可求時間;(2)先出公交車消耗的燃油完全燃燒釋放的熱量,求出公交車的由于功,再求出公交車的效率;(3)已知功率和時間,由P= 變形可得消耗的電能.
【考點精析】本題主要考查了熱機(jī)的概念和效率和電功的計算的相關(guān)知識點,需要掌握熱機(jī):將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能的機(jī)器,統(tǒng)稱為熱機(jī).熱機(jī)的效率:用來做有用功的那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比,叫熱機(jī)的效率.熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個重要指標(biāo);電功計算公式:W=UIt(式中單位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)才能正確解答此題.

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A.電壓表的示數(shù)變大
B.電燈L的亮度變暗
C.電流表A1的示數(shù)變小
D.電流表A2的示數(shù)不變

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并作了如下歸納:

(1)比較甲、乙可得出結(jié)論:______________________

(2)比較___________、___________,可得出結(jié)論:速度相同的不同物體,質(zhì)量越大,動能越大;

(3)比較甲、乙、丙可得出的結(jié)論:___________.

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【題目】在探究凸透鏡成像規(guī)律的實驗中,將蠟燭、凸透鏡和光屏依次放在光具座上.
(1)如圖所示,將凸透鏡正對著太陽光,把光屏置于另一側(cè),改變光屏與凸透鏡間的距離,直到光屏上出現(xiàn)一個最小最亮的光斑,測得凸透鏡的焦距是cm.
(2)正確調(diào)節(jié)好實驗裝置后,移動蠟燭至如圖所示的位置,觀察到光屏上有燭焰清晰的像,此像一定是倒立、(填“放大”、“縮小”或“等大”)的實像,生活中的就是利用這一原理制成的.
(3)如果保持光屏的位置不變,把蠟燭向左移動一小段距離時,要想在光屏上得到清晰的像,應(yīng)該在凸透鏡和蠟燭之間放置一個焦距適當(dāng)?shù)?/span>(填“凸透鏡”或“凹透鏡”)才能實現(xiàn).
(4)為了便于從不同方向觀察光屏上的像,光屏應(yīng)選用較(填“光滑”或“粗糙”)的白色硬紙板.
(5)實驗中蠟燭越燒越短,光屏上燭焰的像將向(填“上”或“下”)移動.

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