4.空氣霧霾嚴(yán)重困擾著人們的生活和工作,有新聞報道,北京因霧霾影響,緊急放假三天.霧霾主要來源于燃油機(jī)動車、燃煤、工業(yè)污染和揚塵等,因此國家號召使用電動汽車.一款電動汽車,直流電動機(jī)的銘牌上標(biāo)有“220V 5.5kW”,電動機(jī)線圈的電阻為0.8Ω.問:
(1)該電動機(jī)正常工作1h消耗電能多少焦?電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量多少焦?
(2)電動機(jī)正常工作時,電動汽車在水平公路上勻速行駛受到的阻力為250N,如果電動汽車工作時的能量損失只考慮電動機(jī)線圈產(chǎn)生的焦耳熱,那么在水平公路上電動汽車1h能夠行駛的路程是多少千米?

分析 (1)利用W=Pt求出電動機(jī)正常工作1h消耗的電能;利用Q=I2Rt求出線圈中產(chǎn)生的熱量;
(2)先利用W機(jī)=W-Q求出輸出的機(jī)械能,再利用W=Fs求出行駛的路程.

解答 解:(1)因為電動機(jī)的功率為P=5.5kW=5500W,時間為t=1h=3600s
則消耗的電能為:W=Pt=5500W×3600s=1.98×107J;
因為P=UI,則電動機(jī)正常工作時的電流為I=$\frac{P}{U}$=$\frac{5500W}{220V}$=25A,
線圈產(chǎn)生的熱量Q=I2Rt=(25A)2×0.4Ω×3600s=9×105J;
(2)輸出的機(jī)械能W機(jī)=W-Q=1.98×107J-9×105J=1.89×107J,汽車勻速,F(xiàn)=f=250N,
又知W機(jī)=Fs,故s=$\frac{{W}_{機(jī)}}{F}$=$\frac{1.89×1{0}^{7}J}{250N}$=75600m=75.6km
答:(1)該電動機(jī)正常工作1h消耗電能1.98×107J;電動機(jī)線圈產(chǎn)生的熱量9×105J;
(2)電動機(jī)正常工作時,電動汽車在水平公路上勻速行駛受到的阻力為250N,如果電動汽車工作時的能量損失只考慮電動機(jī)線圈產(chǎn)生的焦耳熱,那么在水平公路上電動汽車1h能夠行駛的路程是75.6千米.

點評 解決該題要注意電動機(jī)是非純電阻電路,線圈產(chǎn)生的熱量小于電動機(jī)正常工作時消耗的總電能.

練習(xí)冊系列答案
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14.如圖世界自然基金會應(yīng)對全球氣候變化所提出的“地球一小時”活動的宣傳圖畫,小明決定響應(yīng)此項號召按時熄燈一小時,小明家的照明電器功率和880W的電飯鍋相當(dāng),計算可知此項活動可使小明家節(jié)約0.88kW•h的電能,此電飯鍋正常工作時電阻為55Ω.

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15.如圖所示,R1=10Ω,R2=20Ω,電源電壓不變.
(1)當(dāng)S1、S2都閉合時,電流表A1的示數(shù)為0.3A,小燈泡恰好正常發(fā)光,求電源電壓.
(2)當(dāng)S1、S2都斷開時,電流表A2的示數(shù)為0.2A,求小燈泡的電阻.
(3)小燈泡的額定功率是多少?

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12.(1)如圖1是靜止在水平地面上的拉桿旅行箱的示意圖,O是輪子的轉(zhuǎn)軸,O′是箱體的重心.以O(shè)為支點,畫出力F的力臂和箱體所受重力的示意圖.
(2)如圖2所示,如閉合開關(guān),請用箭頭符號標(biāo)出小磁針N極的偏轉(zhuǎn)方向.

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19.圖所示的是其型號比亞迪汽車,當(dāng)該車啟動或低速行駛時,電池驅(qū)動電動機(jī)工作,電機(jī)兩端的電壓為250V,通過的電流為80A;當(dāng)該車高速行駛或電池儲存的電能不足時,內(nèi)燃機(jī)工作,若該車以72km/h勻速行駛10min,汽車所受摩擦力為2000N,內(nèi)燃機(jī)消耗汽油1.2kg,蓄電池增加的電能為7.2×106J,問:
(1)該車啟動時,驅(qū)動電機(jī)的電功率是多大?
(2)該車高速行駛10min克服摩擦力所做的功是多少?
(3)該車內(nèi)燃機(jī)的工作效率是多大?(汽油機(jī)的熱值q=4.6×107J/kg)

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9.學(xué)習(xí)了浮力知識后,小剛用一根粗細(xì)均勻的吸管自制了一支密度計,在吸管的下端裝入適量的鋼珠后用石蠟封住使底部平整.如圖所示,密度計放入水中,水面在A處,再將密度計擦干,放到酒精中(酒精密度為0.8×103kg/m3 ),此時酒精液面的位置在吸管A的上方(填“上方”或“下方”),此密度計的刻度不均勻(填“均勻”或者“不均勻”).

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16.汽車的“渦輪增壓”技術(shù)就是利用高溫、高壓的廢氣去沖擊“廢氣渦輪”高速旋轉(zhuǎn),來帶動同軸的“進(jìn)氣渦輪”也高速旋轉(zhuǎn),從而增加吸氣沖程的進(jìn)氣量并增大進(jìn)氣氣壓,使汽油燃燒更充分,燃?xì)鈮簭?qiáng)更大,同時也減少了廢氣中的有害物質(zhì),達(dá)到提高發(fā)動機(jī)效率和減少廢氣污染的目的.某輛汽車的最低油耗可達(dá)0.2kg/(kW•h).求:
[已知汽油的熱值為4.6×107J/kg,最低油耗是指燃燒最少的汽油獲得最大有用功的能量,0.2kg/(kW•h)表示獲得1kW•h能量消耗0.2kg汽油]
(1)汽油屬于二次能源(選填“一次”或“二次”),汽油機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化成內(nèi)能的是壓縮沖程.
(2)0.2kg的汽油完全燃燒時放出的熱量為多少?

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3.下面關(guān)于一些物理量國際單位的說法中,錯誤的是(  )
A.長度的單位是mB.速度的單位是m/sC.質(zhì)量的單位是kgD.時間的單位是h

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4.寫出下列各種摩擦的名稱:?
(1)皮帶傳送機(jī)運煤時,煤塊與皮帶之間的摩擦是靜摩擦;?
(2)洗筷子時,抹布和筷子之間的摩擦是滑動摩擦.
(3)汽車在公路上行駛時,車輪與地面之間的摩擦是滾動摩擦.遇到緊急情況急剎車時,車輪與地面之間的摩擦是滑動摩擦.

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