分类题型训练：第三章《能量转化与守恒》计算题（9） 浙教版科学 九年级上册

这是一份分类题型训练：第三章《能量转化与守恒》计算题（9） 浙教版科学 九年级上册，共8页。

《能量转化与守恒》计算训练（9）1.如图所示，用力F将重为100N的物体匀速拉上高为1m、斜边长为2m的斜面，已知斜面的机械效率为80%。求：（1）所用的拉力F大小是________。（2）若物体重为G，与斜面之间的摩擦力为f，斜面长为s，高为h，拉力为F。很多同学都认为，物体匀速上升的过程中，拉力F与摩擦力f是一对平衡力。试根据有用功、额外功和总功之间的关系，证明：拉力F＞f。2.建筑工人向高处运送货物时，常用如图甲、乙所示的两种装置。(1)如图甲装置中，已知斜面倾角为30°，斜面高为4m。小兵同学用绳子沿斜面将重为400N的木箱由斜面底端匀速拉到顶端，拉力大小为350N，绳重不计。求：a.斜面的机械效率。 b.斜面对物体的摩擦力。(2)小聪认为：利用如图乙装置提升重物，在不计绳重、轮与轴之间摩擦的情况下，改变滑轮组的绕绳方式，能够提高滑轮组的机械效率。请分析说明这种想法是否正确？3.如图所示，滑动变阻器的最大阻值是20Ω，当滑片P移到到最右端B时，闭合开关，电压表示数为 2V，电流表示数为0.2A，电源电压保持恒定，求：（1）R的阻值；（2）电源的电压；（3）滑片 P移动过程中，R消耗的最大功率。4.响应节能减排，助力美丽中国，小金家买了一台太阳能热水器，说明书上的一些数据如表所示。早晨，小金把热水器加满水，观察到热水器内的水温为18℃，傍晚时，观察到热水器内的水温为 78℃，则这段时间内热水器中水的内能增加了多少？如果通过燃烧天然气让等量的水升高相等的温度，且天然气燃烧放出热量全部被水吸收，则需要燃烧多少米3的天然气？【已知水的比热：c 水＝4.2×103J/(kg·℃)，天然气的热值：8.4×107J/m3】5.骨胳、肌肉和关节构成了人体运动系统，最基本的运动都是肌肉牵引骨胳绕 关节转动产生的，其模型就是杠杆。如图所示，小金以脚尖为支点，通过小腿肌肉用力，踮起脚尖，其中OA和AB的长度均为9cm。重600N的小金在2min内完成80个双脚同时踮起动作，每次踮脚过程中脚跟离开地面的高度是8cm。求： （1）请在图上画出F的力臂L，按杠杆的分类，这是一个______杠杆；（2）小腿肌肉对双脚的拉力； （3）小金踮脚过程中克服重力做功的功率。6.图甲、乙为小兰家电饭锅及其简化电路，其中R1和R2均为电热丝，s1为自动控制开关，可实现智能化地控制食物在不同时间段的温度。图丙为用该电饭锅焖熟一锅米饭时，功率随时间变化的图象。已知高温档的功率为660W，保温档的功率是110W。求：（1）保温时的电流；（2）焖熟一锅米饭应缴纳的电费。（每度电按0.5元计算）7.随着国家大力倡导共享经济，大量的共享单车和电动车出现在了马路上。下表是一辆共享电动车的铭牌上给出的技术参数。 根据表中数据计算：（1）该电动机正常工作10分钟，线圈产生的热量。 （2）该电动机线圈的电阻。 （3）该电动机正常工作时的效率。8.在某建筑工地上，为了搬运建筑材料，常常采用如图所示的简单机械。示意图中滑轮A与滑车连接，滑轮D固定在地面塔架上。钢丝绳拉力，由电动机提供。此滑轮组在1min内将质量为0.45t的建筑材料匀速提升12m，拉力F所做的功为7.2×104J(钢丝绳重和摩擦不计，g取10N/kg)。求：（1）D滑轮的作用是______________________。           （2）钢丝绳拉力做功的功率（3）滑轮组的机械效率9.如图所示是美的牌电热水壶铭牌，小西用该热水器在额定电压下正常工作，加热1.5L初温为20℃的水直至沸腾（100℃），所需要的的时间为6分钟，试分析：（1）水所吸收的热量是多少？（C水=4.2×103焦/千克·℃）（2）此次烧水电热水壶的效率是多少？（3）随着严冬的到来，小西认为该电热水壶烧水的效率会更低，请你分析原因？10.下表为一台电烤箱的铭牌，其内部简化电路如图所示，R1和R2均为电热丝。求：（1）电烤箱在高温档正常工作15min所消耗的电能；（2）电烤箱在低温档正常工作时，R2的阻值是多少；11.如图是建筑工地上的起重机示意图。起重机的电动机输出功率为3×103W，当它把质量为1吨的重物匀速提起24m时，用时100s。求：(1)在这段时间内起重机克服重物重力做功多少？机械效率是多少？(2)若起重机AB长为20m，吊起重物时B端的配重质量为4吨，为使起重机不翻倒，则OB长为多少？(不计摩擦和起重机自重)12.杭州梅家坞茶叶以自然品质优异而闻名。茶叶杀青是制茶工艺中的一个重要工序，该工序是通过高温破坏和钝化鲜茶青中的氧化酶活性．杀青一定时间后，要降低加热功率，使筒内温度下降。甲图是一种滚筒式茶叶杀青机，乙图是工作原理图，当筒内温度到达限定最高温度时，温控器能自动断电。加热电阻R1阻值为96.8欧、R2阻值为24.2欧。(1)调节切换开关可以使茶叶杀青机处于“关、高温、自动、低温”四种工作状态，则原理图中的切换开关连接触点“__________”时为高温档；(2)切换开关打到“3”位置时，求电路工作1分钟消耗的电能；(3)高温工作状态时，将5千克的茶青由20℃加热到70℃需要多长时间？[电能的60%转化为茶青的内能，不考虑水蒸发，该茶青比热容为3.6×103J/(kg•℃)]13.如图所示，用滑轮组拉动重500N的物体，为使物体在水平方向上匀速移动5m，所用拉力F需20N，若滑轮组的机械效率为90%，求：（1）拉力F做的功；（2）地面对物体的摩擦力。参考答案1.2.(1) 57.14%；150N(2)小聪的想法是不正确的，因为nF＝G＋G动η=W有用W总×100%=Gh(G+G动)h×100%可见，改变绕绳方式，只能改变自由端拉力F的大小，而机械效率不变。3.（1）R的阻值为10Ω（2）电源的电压为6V（3）滑片P移动过程中，R消耗的最大功率为3.6W4.E＝Q＝cm(t2－t1)＝4.2×103J/(kg·℃) ×100kg×(78℃－18℃)＝2.52×107J由Q＝qV得 V＝Q/q＝2.52×107J/(8.4×107J/m3)＝0.3m35.（1）（2）300N  （3）16W6.（1）0.5A （2）0.127.（1）2.4×104J （2）1.6欧 （3）80%8.（1）改变力的方向 （2）1200W （3）75%   9.（1）5.04×105焦（2）77.8%（3）环境温度降低，烧水时对外散热更多，水所吸收的热量不变，所以效率降低10.（1）9.9×105焦（2）66Ω11.(1)W有＝Gh＝mgh＝1000kg×10N/kg×24m＝240000JW总＝Pt＝3000W×100s＝300000Jη＝W有/W总＝240000J/3000100J＝80%(2)由杠杆平衡条件F1L1＝F2L2可知：m配gOB=mgOA4000kg×10N/kg×OB＝1000kg×10N/kg×(20m－OB) OB＝4m12.(1)1 (2)W＝U2t/R1＝(220V)2×60s/96.8Ω＝3×104J  (3)Q＝Cm(t－t0)＝3.6×103J/(kg•℃)×5kg×(70℃－20℃)＝9×105JW总＝Q/η＝9×105J/60%＝1.5×106J高温工作时P＝U2/R2＝(220V)2/24.2Ω＝2×103Wt＝W总/P＝1.5×106J/2×103W＝750s13.（1）300J（2）54N