1.滑板运动已经成为都市青年最流行、最持久的时尚运动。一块滑板是由板面、滑板支架(滑板桥)和四只滑板轮等部分组成,总质量约为5kg,如图所示。求:(1)滑板的重力。(2)若滑板轮与水平地面的总接触面积为8×10-4m2,当一个450N的学生站在滑板上时,滑板对水平地面的压强。(1)G板=mg=5Kg×10N/Kg=50N(2)F压=G人+G板=450N+50N=500NSF压p==500N8×10-4m2=6.25×105Pa(3)如果该学生站在滑板上在4s内沿直线匀速前进20m,受到的阻力是10N。则克服阻力做功的功率是多少?(3)W=Fs=10N×20m=200JtWP==200J4s=50W2.一辆汽车以72km/h的速度匀速行驶10min,消耗的汽油为1.2kg。汽车匀速行驶时受到的牵引力F=1.2×103N,汽油的热值q=4.6×107J/kg,问:(1)汽车在这段时间内走过的路程?(2)这段时间内汽车牵引力做了多少功?(3)1.2kg的汽油完全燃烧放出的热量是多少焦?汽车的效率?(1)s=vt=72×m/s×10×60s=12000m13.6(2)W=Fs=1.2×103N×12000m=1.44×107J(2)Q放=mq=1.2Kg×4.6×107J/Kg=5.52×107Jη=WQ放=1.44×107J5.52×107J≈26%3.某艘军舰(如图所示),它满载时排水量为3000t。请你回答下列问题(海水的密度视为水的密度)(1)当这艘军舰满载行驶时受到的浮力是多少?(2)在卸下一批装备后,这艘军舰排开海水的体积减少了50m3,那么卸下的这批装备的质量是多少?(1)F浮=G排=m排g=3000×103Kg×10N/Kg=3×107N(2)△F浮=ρ海水g△V排=1.0×103Kg/m3×10N/Kg×50m3=5×105N∵漂浮∴G=△F浮=5×105Nm=Gg=5×105N10N/Kg=5×104Kg=50t4.如图是人们研制的太阳能电动三轮车,它的质量是65Kg。(1)若该电动三轮车车轮与路面的总接触面积是0.1m2,当质量为45Kg的小红坐在车上时,电动三轮车对水平路面的压强多大?(2)若该电动三轮车以5m/s的速度在水平路面上匀速行驶1min,受到的阻力是200N,则三轮车牵引力做功的功率是多少?解:(1)F压=G总=m总g=(65+45)Kg×10N/Kg=1100Np=SF压=1100N0.1m2=11000Pas=vt=5m/s×60s=300m(2)∵匀速∴F=f=200NW=Fs=200N×300m=60000J=1000WWt=P=60s60000J5.随着我国国力迅速增强和捍卫国家利益的需要,中国首艘航空母舰“辽宁舰”于2012年9月25日正式交接海军。若某次海试该舰推进动力功率为1×105kW,连续巡航10h,匀速航行360km。(1)该舰匀速航行的速度为多大?(2)该舰推进动力做的功为多少?(3)若该舰在海上水平匀速前进,它受到的阻力是多大?(4)若“辽宁舰”满载时的排水量为67500t,则它满载时所受海水浮力为多大?浸入水中部分的体积多大?(5)此时,舰底所受海水压强约为1.1×105Pa,则该次海试该舰的吃水深度约为多少?(ρ海水=1.0×103Kg/m3)解:(1)v=st=360Km10h=36Km/h(2)W=Pt=1×105×103W×10×3600s=3.6×1012J360×103msF==W3.6×1012J=1×107N(3)∵匀速∴f=F=1×107N(4)F浮=G排=m排g=67500×103Kg×10N/Kg=6.75×108NF浮ρ水g=V排=6.75×108N1.0×103Kg/m3×10N/Kg=67500m3pρ水g=h=1.1×105Pa1.0×103Kg/m3×10N/Kg=11m(5)6.如图,一只“220V11W”的节能灯与一只“220V60W”的白炽灯发光效果相当。白炽灯节能灯(1)兰兰的台灯用的是“220V60W”的白炽灯,它正常发光时的电流是多少?(2)兰兰用一只11W的节能灯取代了台灯上的白炽灯,一年中台灯工作的时间按2000h算,可节约多少电能?(3)上述节约的电能可供边远山区教室里的一只“220V25W”的白炽灯正常发光多长的时间?PUI==60W220V≈0.27A(1)∵白炽灯正常发光,∴(2)W节=(P2-P1)t=(60-11)×10-3KW×2000h=98KW·hW节Pt==98KW·h0.025KW=3920h(3)7.从能量转化的角度看,电动机主要把电能转化为机械能,还有一部分能量在线圈中以热量形式散失掉。现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A。(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少?(2)若该电动机线圈的电阻是0.4Ω,则线圈每分钟产生的热量是多少?(3)这台电动机每分钟所做的机械功是多少?(1)W=UIt=220V×50A×60s=6.6×105J(2)Q=I2Rt=(50A)2×0.4Ω×60s=0.6×105J(3)W机械=W-Q=6.6×105J-0.6×105J=6×105J解:8.电饭锅内部电路如图,R1是加热电阻,阻值为96.8Ω,R2是限流电阻。S闭合处于加热状态,S断开处于保温状态,加热状态和保温状态所消耗的总功率之比为10︰1。求:(1)将温度为200C,质量为2kg的水在1个标准大气压下烧开,水吸收多少热量?(2)电饭锅处于加热状态时消耗的电功率是多少?(3)R2的阻值是多少?220VR1R2S电热管(1)Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×2Kg×80℃=6.72×105J(2)电饭锅处于加热状态时,S闭合,R2被短路,只有R1接入U2R1P加==(220V)296.8Ω=500W(3)电饭锅处于保温状态时,S断开,R1、R2串联∵P加︰P保=10︰1∴P保=0.1P加=50WU2R1+R2P保=R2=U2P保-R1=(220V)250W-96.8Ω=871.2Ω9.如图所示,电源电压6V保持不变,小灯泡标有“6V6W”的字样(不考虑温度对电阻的影响)。(1)小灯泡的电阻多大?(2)调节滑动变阻器,当滑动变阻器接入电路中的电阻为2Ω时,变阻器的功率为1.125W。此时,小灯泡的实际功率多大?(3)调节滑动变阻器,使变阻器的功率为1.5W,经1min整个电路消耗电能多大?RLSPVVVUUUL5.45.161实WVRUPLLL375.36)5.4(22实实66)6(22WVPURL额额解:(1)VWRPU5.12125.1111(2)(3)设电路中的电流为I,依题意可得:I×6Ω+I1.5W=6V解得I=0.5AW=UIt=6V×0.5A×60s=180J10.如图1(甲)所示电路,电源电压恒为6V不变,滑动变阻器的滑片P从a端移动到b端,定值电阻R1两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图像如图1(乙)所示。问:(1)当R2为10Ω时,电压表的示数是多少?(2)当电压表示数为2V时,R1的阻值是多少?(3)滑动变阻器的滑片P在b端时,电阻R1的功率是多少?VSR1R2Pab甲20103040500213456U1/VR2/Ω乙图120103040500213456U1/VR2/Ω(1)当R2为10Ω时,电压表的示数是3V(2)由图像知,U1=2V,R滑=20ΩU滑=U-U1=6V-2V=4VI1=I滑=U滑R滑4V20Ω=0.2A=2V0.2AR1=U1I1==10Ω(3)由图像知,P在b端时,R滑’=50ΩU1’=1VP1=R1U1’2=(1V)210Ω=0.1W解:11.如图1所示的电路中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为电阻箱。闭合开关S,调节电阻箱R2,电流表的示数I与电阻箱阻值R2的关系如图2所示。求:(1)当电阻箱阻值为10Ω时,电流表的示数和电阻箱两端的电压;(2)电源电压和定值电阻R1的阻值。AR1R2S图1R2/ΩI/A0.60.40.205151020图2(1)当电阻箱R2的阻值为10Ω时,电流表的示数为0.3AU2=IR2=0.3A×10Ω=3VU=I1(R1+10Ω)=0.3×(R1+10)U=I2(R1+20Ω)=0.2×(R1+20)联立以上两式,解得U=6V,R1=10Ω(2)依题意,由图像可知:解:型号RCE-1350额定电压220V额定热风档功率凉风档616W88W频率50HZ12.下表为某型号家用电吹风的技术参数,它的工作原理图如图1所示,电吹风工作时可以吹出热风也可以吹出凉风。(1)该型号家用电吹风正常工作吹出热风时,通过电热丝R的电流是多大?R图1图2(2)某次用该电吹风将头发吹干的过程中,电吹风的功率随时间的变化关系如图2所示,则在该次吹干头发电吹风消耗的总电能是多大?(3)在用电高峰期,如果将另一标有“220V1210W”的电炉单独接在标有“3000imp/kW•h”字样的电子式电能表的电路中,(表盘上imp表示电能表指示灯闪烁次数),电炉连续工作6min,电能表指示灯闪烁了300次,此时,电路的实际电压是多大?(不考虑温度对电炉丝电阻的影响)401210)220(22WVPUR额额JJW56106.3106.33000300实WsJtWP1000360106.35实实VWRPU200401000实实13.某物理兴趣小组同学设计了如图(甲)所示的电路图进行实验探究,电源为可调压直流学生电源,R0为20Ω定值电阻,电压表量程为“0~15V”,电流表量程为“0~0.6A”,小灯泡标有“6V1.2W”字样,。小组根据记录的电流表和电压表示数变化,描绘出如图(乙)所示U-I关系图像。(1)灯泡正常发光时的电阻是多少?(2)当电压表示数为1V时,通过R0的电流;(3)调节电源电压,当灯泡与定值电阻R0消耗的总功率为0.8W时,求小灯泡实际电功率。R0V学生电源AU/VI/A00.10.20.30.40.5123456(乙)(甲)解:(1)R=U额2P额=(6V)21.2W=30Ω(2)I0=U0R0=20Ω1V=0.05A(3)分析图像可知,P总=0.8W,U总=2V,I总=0.4AU总2R0P0==(2V)220Ω=0.2WPL实=P总-P0=0.8W-0.2W=0.6W14.如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2是标有“100Ω0.5A”字样的滑动变阻器,R3为标有“3V0.9W”字样的定值电阻。⑴当闭合S、S1、S2时,电流表的示数为0.3A,求R1的阻值及这种情况下整个电路可能消耗的最小功率。解:⑴当闭合S、S1、S2时,R3被短路,403.01211AVIUR当滑片P在最右端时,整个电路消耗的功率最小WVVRURUP04.5100)124012222212()(最大最小R3SR2AS1S2R1R1、R2并联接入电路AVWUPI3.039.0333AII3.032VVVUUU931232303.09222AVIUR最小⑵当闭合S,断开S1、S2时,∴滑动变阻器的阻值范围30Ω~100Ω14.如图是某电器设备内的一部分电路,电源电压恒为12V,R1为定值电阻,R2是标有“100Ω0.5A”字样的滑动变阻器,R3为标有“3V0.9W”字样的定值电阻。⑵当闭合S,断开S1、S2时,为保证整个电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值范围。AS1S2R1SR2R3R2、R3串联接入电路RLSPAVU=4.5V0~0.6A0~3V“30Ω1A”“3V1.5W”若灯丝电阻不随温度改变,为了保护各电表和元件,滑动变阻器R允许接入电路的阻值范围是()A.0~12ΩB.0~30ΩC.3~30ΩD.3~12Ω最值问题DARVx5.065.4VRRVxx365.4123xR65.1)3(22WVPURLLLAVWUPILLL5.