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分类题型训练：第三章《能量转化与守恒》计算题（6） 浙教版科学 九年级上册
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这是一份分类题型训练：第三章《能量转化与守恒》计算题（6） 浙教版科学 九年级上册，共8页。
《能量转化与守恒》计算训练（6）1.有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃）。（1）由电路图可知，闭合开关_________时，热水器处于高档。（2）将2kg水从20℃加热到70℃需要吸收多少热量？2.电钻是一种常用的工具，下面表格中是某电钻的电动机部分数据。堵转电流是指“在额定电压下，让电动机的转轴固定不动时的电流”。使用该电钻正常工作时，每钻入深度1厘米时，所消耗的机械能为2焦耳。（1）该电动机线圈电阻是多少？（2）该电钻正常工作时，每秒能够钻入的深度是多少？3.如图甲所示是照明电路的部分截图，由规格为“220V 10W”的节能LED灯组成，灯泡由滑轮组通过一个金属球挂住（如图乙）并保持静止。已知灯泡（包含灯罩）的质量是0.6kg，忽略滑轮、绳子的重力及各种摩擦。（1）如图乙所示若灯泡匀速向下移动20厘米，金属球克服重力所做的功？（2）若正常发光时该灯泡每小时内产生的热量为28800焦耳，则该灯的电能转化为光能的最大效率是多少？4.某型号的浴室防雾镜的背面贴有等大的电热膜，使用时镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，该防雾镜的相关数据如表所示：（1）求防雾镜正常工作时的电流；（2）要是该防雾镜的平均温度升高40℃，至少需要吸收多少热量？（玻璃的比热容0.75×103J/（kg·℃））5.如图所示，用滑轮组提起一个重为10N的物体，在拉力F=6N的作用下，10s内物体沿竖直方向匀速升高了2m（不计绳重和摩擦）。计算（1）动滑轮的重力；（2）此滑轮组的机械效率；（3）拉力F的功率。6.如图所示为一吊运设备的简化模型图，电动机转轴可拉动滑轮组绳子自由端，使重物上升。在把质量为400kg的重物匀速竖直向上提升的过程中(g取10N/kg)：(1)若物体上升高度为10m，则整个装置做的有用功为多少？ (2)若绳子自由端拉力F为1000N，则滑轮组机械效率为多少？ (3)若电动机两端电压是220V，绳子自由端拉力F的功率为500W时，电流是2.5A，则电动机的线圈电阻是多少？7.如图所示，在宽为BC=30cm的小方凳上与凳边平行放一轻质硬木棒，木棒左端A处悬挂物体甲，右侧悬挂物体乙，使木棒能水平静止。当把悬挂乙的细绳移至E点时，木棒恰好将顺时针转动。已知AB=20cm，则要使木棒能水平静止，悬挂乙的细绳可移动范围DE长度是多少？8.一台电热饮水机的铭牌如表所示，其内部简化电路如图所示。饮水机有加热和保温两种工作状态，R1和R2均为电热丝，可在电流通过时产生热量并被水吸收，且阻值保持不变。则：(1)R1的阻值为________Ω。 (2)电热饮水机处于加热档时，饮水机的加热效率为90%，则将1.5L的水从23℃加热到100℃需要多长时间？[c水=4.2×103J/ (kg.℃)] (3)电热饮水机处于保温档时，按保温功率正常工作，恰好可以使1.5L水温度保持在100℃，若热水热量散失快慢与温度无关而保持恒定，则加热到100℃后关闭电源，过多少时间水温会降到78℃？9.一根质量分布均匀的细杆AB，可绕固定点A自由转动，杆长为1.0米，重力为160牛。水平推力F0推着一个棱长为0.4米的立方体，使杆恰好与水平面成30°夹角而静止，如图所示。不计一切摩擦力。计算：（结果均保留根式）(1)图示位置时，立方体对细杆的支持力。 (2)缓慢匀速推动立方体，使杆与水平面的夹角从30°到60°的过程中，外力F0所做的功。10.如图为某品牌家用电速热水龙头。打开水龙头，3-5秒就可流出热水。电速热水龙头的额定电压是220V，额定功率是3300W。某次该水龙头在额定电压下工作时，流入水的初温为15℃，在加热的21s时间内，得到0.45千克、末温48℃的热水。(1)该速热水龙头的电阻为多少？（取整数） (2)该速热水龙头工作效率为多少？[c水=4.2×103J/ (kg·℃)11.桥式起重机在工业生产上有广泛应用。如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道A和B上，电动机D可沿横梁左右移动。横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计。 （1）已知横梁长度为L，重物质量为m，电动机吊着重物从M点出发并开始计时，以水平速度v匀速运动N点，横梁对轨道B的压力F与时间f的关系式为：F=___________。（2）电动机通过滑轮组，将质量为1.2吨的重物以0.3米/秒的速度匀速吊高3米。该过程中，电动机两端电压是220伏，通过电动机的电流是20安，求： ①电动机对零件做的功为多少焦？ ②电动机的绕线电阻是多少？（g取10牛/千克）12.如图甲，质量m的货物在拉力作用下，沿粗糙斜面向上运动（不考虑空气的阻力），斜面长L、高H。货物上升高度h与时间f关系图象如图乙所示，0至t1时间内的拉力为F1，t1至t2时间内拉力为F2。已知H>4h0，t2=2t1，不计速度变化时的时间，斜面粗糙程度不变。 （1）O至t1时间内物体是否做匀速直线运动。________（选填：“是”或“不是”） （2）F1时斜面效率η1___________（选填：“大于”、“小于”或“等于”）F2时斜面效率η2。 （3）通过推导比较得出F1和F2的大小关系。参考答案1.（1）S、S1、S2（2）Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣20℃）=4.2×105J2.（1）R=UI=12V/2A=6Ω（2）P机=UI-I2R=12×0.3A-0.3A×0.3A×6Ω=3.06W W=P机t=3.06J H=3.06J/2J/cm=1.53cm3.（1） W=Gh=12N×0.1m=1.2J （2）W总=Pt=10W×3600s=36000J W光=36000J-28800J=7200J η=W光/W总=7200J/36000J=20% 4.(1)I=P/U=88W/220V=0.4A(2)Q吸=cm(t - tO) =0.75×103J/ (kg⋅℃)×1.5kg×40℃=4.5×l04J5.（1）G轮=2F-G物=12N-10N=2N（2）η=W有W总=GHFS=10N×2m6N×4m=83.3%（3）P=FV=6N×（4m/10s）=2.4W 6.7.在E处平衡时有：F1L1=F2L2 ∴ 40N×（20+30）cm=20N×LCE ∴ LCE=100cm在D处平衡时有：F1＇L1＇=F2＇L2＇∴ 40N×20cm=20N×LBD ∴ LBD=40cm∴ LDE=LCE+LBC－LBD=100cm+30cm－40cm=90cm8.9.10.11.12.
《能量转化与守恒》计算训练（6）1.有一种挂式电热水器内部简化电路如图所示，该热水器设有高、中、低三档，水的比热容为4.2×103J/（kg⋅℃）。（1）由电路图可知，闭合开关_________时，热水器处于高档。（2）将2kg水从20℃加热到70℃需要吸收多少热量？2.电钻是一种常用的工具，下面表格中是某电钻的电动机部分数据。堵转电流是指“在额定电压下，让电动机的转轴固定不动时的电流”。使用该电钻正常工作时，每钻入深度1厘米时，所消耗的机械能为2焦耳。（1）该电动机线圈电阻是多少？（2）该电钻正常工作时，每秒能够钻入的深度是多少？3.如图甲所示是照明电路的部分截图，由规格为“220V 10W”的节能LED灯组成，灯泡由滑轮组通过一个金属球挂住（如图乙）并保持静止。已知灯泡（包含灯罩）的质量是0.6kg，忽略滑轮、绳子的重力及各种摩擦。（1）如图乙所示若灯泡匀速向下移动20厘米，金属球克服重力所做的功？（2）若正常发光时该灯泡每小时内产生的热量为28800焦耳，则该灯的电能转化为光能的最大效率是多少？4.某型号的浴室防雾镜的背面贴有等大的电热膜，使用时镜面受热，水蒸气无法凝结其上，便于成像，该防雾镜的相关数据如表所示：（1）求防雾镜正常工作时的电流；（2）要是该防雾镜的平均温度升高40℃，至少需要吸收多少热量？（玻璃的比热容0.75×103J/（kg·℃））5.如图所示，用滑轮组提起一个重为10N的物体，在拉力F=6N的作用下，10s内物体沿竖直方向匀速升高了2m（不计绳重和摩擦）。计算（1）动滑轮的重力；（2）此滑轮组的机械效率；（3）拉力F的功率。6.如图所示为一吊运设备的简化模型图，电动机转轴可拉动滑轮组绳子自由端，使重物上升。在把质量为400kg的重物匀速竖直向上提升的过程中(g取10N/kg)：(1)若物体上升高度为10m，则整个装置做的有用功为多少？ (2)若绳子自由端拉力F为1000N，则滑轮组机械效率为多少？ (3)若电动机两端电压是220V，绳子自由端拉力F的功率为500W时，电流是2.5A，则电动机的线圈电阻是多少？7.如图所示，在宽为BC=30cm的小方凳上与凳边平行放一轻质硬木棒，木棒左端A处悬挂物体甲，右侧悬挂物体乙，使木棒能水平静止。当把悬挂乙的细绳移至E点时，木棒恰好将顺时针转动。已知AB=20cm，则要使木棒能水平静止，悬挂乙的细绳可移动范围DE长度是多少？8.一台电热饮水机的铭牌如表所示，其内部简化电路如图所示。饮水机有加热和保温两种工作状态，R1和R2均为电热丝，可在电流通过时产生热量并被水吸收，且阻值保持不变。则：(1)R1的阻值为________Ω。 (2)电热饮水机处于加热档时，饮水机的加热效率为90%，则将1.5L的水从23℃加热到100℃需要多长时间？[c水=4.2×103J/ (kg.℃)] (3)电热饮水机处于保温档时，按保温功率正常工作，恰好可以使1.5L水温度保持在100℃，若热水热量散失快慢与温度无关而保持恒定，则加热到100℃后关闭电源，过多少时间水温会降到78℃？9.一根质量分布均匀的细杆AB，可绕固定点A自由转动，杆长为1.0米，重力为160牛。水平推力F0推着一个棱长为0.4米的立方体，使杆恰好与水平面成30°夹角而静止，如图所示。不计一切摩擦力。计算：（结果均保留根式）(1)图示位置时，立方体对细杆的支持力。 (2)缓慢匀速推动立方体，使杆与水平面的夹角从30°到60°的过程中，外力F0所做的功。10.如图为某品牌家用电速热水龙头。打开水龙头，3-5秒就可流出热水。电速热水龙头的额定电压是220V，额定功率是3300W。某次该水龙头在额定电压下工作时，流入水的初温为15℃，在加热的21s时间内，得到0.45千克、末温48℃的热水。(1)该速热水龙头的电阻为多少？（取整数） (2)该速热水龙头工作效率为多少？[c水=4.2×103J/ (kg·℃)11.桥式起重机在工业生产上有广泛应用。如图是某桥式起重机的示意图，水平横梁MN架在轨道A和B上，电动机D可沿横梁左右移动。横梁、电动机、挂钩、滑轮、钢索、导线的质量以及滑轮上的摩擦均不计。 （1）已知横梁长度为L，重物质量为m，电动机吊着重物从M点出发并开始计时，以水平速度v匀速运动N点，横梁对轨道B的压力F与时间f的关系式为：F=___________。（2）电动机通过滑轮组，将质量为1.2吨的重物以0.3米/秒的速度匀速吊高3米。该过程中，电动机两端电压是220伏，通过电动机的电流是20安，求： ①电动机对零件做的功为多少焦？ ②电动机的绕线电阻是多少？（g取10牛/千克）12.如图甲，质量m的货物在拉力作用下，沿粗糙斜面向上运动（不考虑空气的阻力），斜面长L、高H。货物上升高度h与时间f关系图象如图乙所示，0至t1时间内的拉力为F1，t1至t2时间内拉力为F2。已知H>4h0，t2=2t1，不计速度变化时的时间，斜面粗糙程度不变。 （1）O至t1时间内物体是否做匀速直线运动。________（选填：“是”或“不是”） （2）F1时斜面效率η1___________（选填：“大于”、“小于”或“等于”）F2时斜面效率η2。 （3）通过推导比较得出F1和F2的大小关系。参考答案1.（1）S、S1、S2（2）Q吸=cm（t﹣t0）=4.2×103J/（kg•℃）×2kg×（70℃﹣20℃）=4.2×105J2.（1）R=UI=12V/2A=6Ω（2）P机=UI-I2R=12×0.3A-0.3A×0.3A×6Ω=3.06W W=P机t=3.06J H=3.06J/2J/cm=1.53cm3.（1） W=Gh=12N×0.1m=1.2J （2）W总=Pt=10W×3600s=36000J W光=36000J-28800J=7200J η=W光/W总=7200J/36000J=20% 4.(1)I=P/U=88W/220V=0.4A(2)Q吸=cm(t - tO) =0.75×103J/ (kg⋅℃)×1.5kg×40℃=4.5×l04J5.（1）G轮=2F-G物=12N-10N=2N（2）η=W有W总=GHFS=10N×2m6N×4m=83.3%（3）P=FV=6N×（4m/10s）=2.4W 6.7.在E处平衡时有：F1L1=F2L2 ∴ 40N×（20+30）cm=20N×LCE ∴ LCE=100cm在D处平衡时有：F1＇L1＇=F2＇L2＇∴ 40N×20cm=20N×LBD ∴ LBD=40cm∴ LDE=LCE+LBC－LBD=100cm+30cm－40cm=90cm8.9.10.11.12.
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