2020浙教版科學(xué)九上第三章《能量的的轉(zhuǎn)化與守恒》五大模塊解答計算題(中高難度題)(含答案)

浙教版9年級上冊第三章能量的的轉(zhuǎn)化與守恒解答題（中高等題）一、機械能.南孔圣地，衢州有禮”，衢州市民積極踐行文明出行”的各項規(guī)定，比如騎電瓶車的規(guī)定為：出行要戴頭盔（頭盔外部材料堅硬，內(nèi)部材料松軟），不帶12歲以上的人，不超速行駛。請運用科學(xué)知識，從安全角度解釋該規(guī)定的科學(xué)道理。.總長為l的橡皮筋一端固定在。點，另一端懸掛一個小鋼球，將鋼球從。點釋放，運動到A點后開始向上返回，。和A兩點間距離為21,如圖所示.請用所學(xué)知識分析并畫出鋼球從。點運動到A點的過程中，其動能隨運動距離變化的大致關(guān)系圖像，并作出說明..一重力為G的物體靜止在地面上，現(xiàn)對其施加一大小包為 F,豎直向上的力,使物體上升。在t0時刻撤去力F,物體繼續(xù)運動一段時間。整個過程不計空氣阻力，物體機械能隨時間變化的大致曲線如圖所示。根據(jù)你所學(xué)的知識，請分析物體機械能發(fā)生如圖所示變化的原因。.安全帶結(jié)構(gòu)一般由軟帶、卷帶裝置等部分組成（如圖甲）。汽車正常行駛時，卷帶裝置中的卷收器借助彈簧（如圖乙）使軟帶隨身體的移動而自由伸縮且不會松弛。當(dāng)緊急制動、碰撞或車輛行駛狀態(tài)急劇變化時，安全帶能在人尚未移動時拉緊軟帶,將乘員緊緊地綁在座椅上，待沖擊力峰值過去時，適當(dāng)放松安全帶，避免因拉力過大造成二次傷害，同時卷收器內(nèi)的敏感元件將驅(qū)動鎖止機構(gòu)鎖住卷軸，使軟帶固定在某一個位置上，有效保護(hù)乘員的安全。隼 乙(1)當(dāng)緊急制動、碰撞或車輛行駛狀態(tài)急劇變化時，系上安全帶可以有效防止駕乘人員由于慣性而造成傷害。這時人和車具有的 能也息劇變化。(2)將安全帶拉伸，卷收器彈簧的彈性勢能將變大”，變小”或不變”)。33)發(fā)生碰撞時，安全帶對人的拉力隨時間變化的圖像是D.(4)下列說法正確的是 。A.汽車緊急剎車時，安全帶能自由伸縮iB.汽車突然啟動時，安全帶能對人起到保護(hù)作用C.為了安全，安全帶要盡可能系得松一些 ，D.用手快速拉安全帶，安全帶不能被拉動.五一假期，小科同學(xué)的全家去旅游，在高速路上看到如圖所示標(biāo)志牌，小科發(fā)現(xiàn)小轎車、大型客車、載貨汽車最高行駛速度不同。愛思考的小科想：為什么要對機動車的最高行駛速度進(jìn)行限制？為什么在同樣的道路上，對不同車型設(shè)定不一樣的最高行駛速度？請你從能量”角度，用相關(guān)知識解釋此現(xiàn)象。、能量轉(zhuǎn)化的量度

.如圖是浙江大學(xué)機器人研究團(tuán)隊研發(fā)的名為 絕影”的四足機器狗，它能穩(wěn)健地爬陡坡。它的出現(xiàn)，讓我國四足機器人技術(shù)達(dá)到國際一流水平。機器狗質(zhì)量為70千克，每只腳與地面接觸面積為50平方厘米。(1)以行走的機器狗為參照物，旁邊的臺階是靜止”或運動”)的(2)機器狗行走時(兩腳著地)，它對地面的壓強為多少帕(3)機器狗爬上3米高的陡坡時，克服自身重力做功為多少焦7.2019年4月15日起正式實施電動自行車新國家標(biāo)準(zhǔn)，小金買了一輛按新國標(biāo)生產(chǎn)的電動自行車(如圖)，部分參數(shù)如表所示。已知小金質(zhì)量為60千克，假定電動自行車在水平騎行過程中受到的阻力始終為總重的 0.08倍。參數(shù)2540參數(shù)2540400整車質(zhì)量(千克)電動自行車最大功率(瓦)(1)車輪上刻花紋的目的是-(2)小金在水平地面騎行時，車輪與地面的總接觸面積為 50厘米2,則騎行的電動自行車對地面產(chǎn)生的壓強是多少帕？(3)小金在水平公路上騎電動自行車，勻速行駛10千米過程中克服阻力做了多少功？(4)若小金騎行過程中電動車以最大功率輸出，勻速行駛時的車速為多少?.今年十一”期間，爸爸開車帶著魯魯去旅游。汽車(包括車上的人和物品)質(zhì)量為1.6X103kg汽車以90km/h的速度在平直公路上勻速行駛230km,所受的平均阻力是汽車總重的0.05倍,汽車發(fā)動機的效率為25%,汽油的熱值是4.6X10J/kg(假設(shè)汽油完全燃燒)。(1)汽車以90km/h的速度在平直公路上勻速行駛時，汽車發(fā)動機的牽引力是多少？(2)汽車行駛230km牽引力做了多少功？(3)汽車全程消耗汽油多少千克？.跳傘是一項極具挑戰(zhàn)的運動，現(xiàn)在越來越受到人們的喜愛。在某次跳傘訓(xùn)練過程中，一體重為500N的運動員從空中懸停的直升機上由靜止開始豎直跳下，其速度與時間的關(guān)系如圖所示，經(jīng)15s下落210m后，繼續(xù)勻速下落直至落地，整個過程用時30s,求在這個過程中：(1)整個過程中重力做的功；(2)勻速下降時重力做功的功率。.陽光動力2號太陽能飛機，是一架長航時、不必耗費一滴燃油便可晝夜連續(xù)飛行的太陽能飛機，飛行所需能量完全由太陽能電池提供，具翼展達(dá)到 72米，僅次于體積最大的商用客機A380(79.75米)但重量只有約2300公斤，與一輛半家用汽車相當(dāng)。如圖所示，該飛機機身和機翼均采用極輕的碳纖維材料，機翼上安裝有高效太陽能電池板，能提供65千瓦的最大功率，該飛機的最大飛行速度為 140千米/時。求：(1)當(dāng)發(fā)動機的輸出功率保持60千瓦，并以30米/秒的速度水平勻速飛行時，發(fā)動機的牽引力大??；(2)若飛機發(fā)動機保持60千瓦的輸出功率勻速飛行1小時，發(fā)動機輸出的能量為多大？.如圖所示AG600是我國首款大型水陸兩棲飛機，該飛機蓄滿水后總質(zhì)量 53.5t為檢測飛機性能，先后進(jìn)行了模擬滅火和水面滑行測試。在滅火測試中：飛機盤旋在火場上方150m處，將所蓄水分次投下，每次投水 200kg,用時20s到達(dá)地面,在水面滑行測試中：飛機在水平面上以 10m/s的速度沿直線勻速滑行了60s,若飛機發(fā)動機牽引力的總功率始終保持2.5X106W(p水=1.0X103kg/m3,g取10N/kg)。求：(1)飛機蓄滿水靜止在水面上時排開水的體積。(2)每次投下的水在下落過程中重力做功的平均功率。(3)飛機在水面沿直線勻速滑行時，飛機所受的牽引力.某品牌太陽能汽車如圖甲，通過安裝在車頂和前端的電池板收集太陽能；玻璃采用防太陽輻射的層壓玻璃制作而成，車身輕便靈活；若該汽車以最大輸出功率 P為800瓦在水平路面上做勻速直線運動，一段時間后再將功率減小到 P1,并保持此功率做勻速直線運動；該運動過程的速度一時間圖像如圖乙，設(shè)運動過程中汽車所受阻力不變，則汽車受到的阻力是多少牛？ P1為多少瓦？甲 乙甲 乙.電梯的簡化模型如圖甲所示，考慮安全、舒適、省時等因素，電梯速度要經(jīng)過增大、不變和減小的過程。這一過程是通過改變拉力大小來實現(xiàn)的。某次上升過程中電梯所受拉力F隨上升高度h變化的圖象如圖乙所示。這個過程用時1分鐘，求

①電梯上升的平均速度;②拉力做的功；③拉力做功的功率。.如圖甲所示，重500N的小車受到80N的水平推力，在水平地面上做直線運動,其距離隨時間變化的圖象如圖乙所示.30m330m3的花崗巖碑石提升2.5m取g=1ON/kg,通過計算回答：(1)小車運動的速度多大？(2)10s內(nèi)重力對小車做多少功？(3)10s內(nèi)人對小車做多少功？功率是多大?.在某建筑工地上，起重機在2min內(nèi)把體積為高.已知該花崗巖的密度為2.8X103kg/m3,(1)這塊花崗巖碑石的質(zhì)量多大？(2)起重機對碑石所做的功是多少？(3)起重機對碑石做功的功率是多少？二、簡單機械

.工人用如圖甲所示的滑輪組利用箱子運送建材上樓 .每改運送量不定，滑輪組的機械效率隨建材重量變化的圖像如同乙所示，滑輪和鋼纜的摩擦力及純重忽略不計，g取10N/kgo(1)若某次運送建材的質(zhì)量為40kg.求此時的拉力是多少？(2)若工人在1min內(nèi)將建材勻速豎直向上提升了12m,作用在鋼繩上的托力為200N,拉力做功的功率是多大？(3)當(dāng)滑輪組的機械效率為60%時，運送建材的重力是多大？.如圖所示，放在光滑斜面上的物體其重力作用效果可等效為如圖所示的兩個分力F1和F2,已知F1=400N,F2=300N,物體與斜面的接觸面積為0.1m2,現(xiàn)讓物體以2m/s沿斜面向上勻速運動2m,純端的作用力是F=250N,則:(1)物體對斜面的壓強為多少？(2)利用動滑輪所做的有用功是多少？機械效率是多少?.如圖所示，將質(zhì)量不計的吸盤內(nèi)部空氣排盡后與水平地磚完全貼合，已知：貼合的面積為40cm2,實驗時的大氣壓強為1X105Pa輕質(zhì)杠桿AB可以繞O點無摩擦轉(zhuǎn)動，OA與OB的長度之比為1：4保持杠桿水平；小明體重500N,每一只腳與地面接觸面積200cm2。在B端用豎直向下的拉力F將吸盤沿豎直方向剛好拉離地磚，求:

卜 0 ―B(1)吸盤所受的大氣壓力F0;(2)小明將吸盤剛好拉離地磚所用拉力 F;(3)小明將吸盤剛好拉離地磚時，雙腳站立在地面的小明對地面的壓強多大。.在拓展課上，小泉同學(xué)模擬某建筑工地上拉動工件的情景，設(shè)置了如圖所示的滑輪組。他用該滑輪組在4秒內(nèi)將一個重為100牛的物體，沿著水平地面勻速拉動了2米。人的拉力為18牛，物體移動時受到地面的摩擦力為物重的0.35倍，不計純重及機械的摩擦。求：(1)人的拉力所做的功。(2)人的拉力做功的功率(3)動滑輪受到的重力。.利用如圖所示的滑輪組，用F=800N的力拉繩子自由端，貨物A重3000N,A以0.6m/s的速度勻速直線運動10s,整個過程中，滑輪組的機械效率為75%,求:A F^7777777777777777777777^7(1)貨物A在10s內(nèi)移動的距離。(2)該過程中拉力F的功率。(3)水平地面對貨物A的摩擦力大小。.如圖所示，是一輛汽車通過滑輪組將深井中的物體拉至井口的裝置圖.已知井深12m,物體重G=6X103N,汽車重G車=3X104N汽車勻速拉繩子時的拉力F=2.2X103N汽車受到的阻力為車重的0.1倍.求：(1)將物體從井底拉至井口的過程中，汽車?yán)K子的拉力對滑輪組做了多少功？(2)滑輪組的機械效率為多少？(保留一位小數(shù))(3)若汽車運動的速度為3m/s,則將物體由井底拉至井口需要多長時間？(4)汽車牽引力為多少？牽引力的功率為多少?.一根長為L,質(zhì)量為m的均勻木桿平放在地面上，現(xiàn)要使木桿立起來，推力 F與桿始終垂直.(1)力F至少需要對木桿做多少功？(2)設(shè)木桿立起來的過程中與水平面的夾角為 9,試推導(dǎo)出某一時刻F的表達(dá)式，并說明隨8增大，F(xiàn)大小如何改變..小明想把重1000N的木箱A搬到高h(yuǎn)=5m,長L=10m的斜面上，如圖所示.他站在斜面上，沿斜面向上用F=600N的拉力使木箱A以v=0.2m/s的速度勻速從斜面底端拉到斜面頂端.求：(1)小明同學(xué)拉木箱的功率是多大？(2)該斜面的機械效率是多少？(3)木箱A在斜面上勻速運動時受到的摩擦力是多大？.如圖所示，小華正在做俯臥撐，可以將他的身體看作一個杠桿， 。為支點，A為他的重心，相關(guān)長度已在圖中標(biāo)明.已知他的質(zhì)量m=60kg,g=10N/kg.(1)求小華受到的重力G(2)求圖示時刻地面對雙手支持力 F的力臂11,并在答題卷的圖中畫出此力臂(3)求圖示時刻地面對雙手的支持力 F四、物體的內(nèi)能.福建圣農(nóng)集團(tuán)為解決養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的大量雞糞污染問題，發(fā)明利用雞糞燃燒發(fā)電。某?？茖W(xué)興趣小組的同學(xué)，根據(jù)所學(xué)的知識，用如圖所示的裝置，對雞糞發(fā)電”和煤炭發(fā)電”的產(chǎn)熱效率進(jìn)行研究，測得的實驗數(shù)據(jù)如表。請根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答以下問題：(1)以傳統(tǒng)的處理方式，雞糞(適量)能夠作為天然的農(nóng)家肥，從生態(tài)系統(tǒng)的成分看，雞糞屬于 一(2)從能量轉(zhuǎn)化的角度來看， 雞糞發(fā)電”是將雞糞中的能轉(zhuǎn)化成電能；(3)你認(rèn)為應(yīng)該 處理表中的數(shù)據(jù)，得出的結(jié)果才更可靠;(4)1克標(biāo)準(zhǔn)煤完全燃燒放出的能量實際約為33600焦，與實驗測得的各組數(shù)值相比較有較大差異,請解釋原因(5)實踐生產(chǎn)中，每燃燒3噸雞糞的熱量相當(dāng)于燃燒1噸標(biāo)準(zhǔn)煤，若燃燒產(chǎn)生的能量全部轉(zhuǎn)化成電能，則每千克雞糞的熱值相當(dāng)于 一位)。1克標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒放出的能量(單位:1克標(biāo)準(zhǔn)煤燃燒放出的能量(單位:隹)八、、)1128432123901克干雞糞燃燒放出的能量(單位:隹)八、、)43014128313860 4622412582 4155.小樂在做水的沸騰實驗”時想到酒精燈給水加熱時的效率有多大呢？ ”。她利用如圖裝置進(jìn)行如下實驗，其中空燒杯質(zhì)量為 20g,共加熱4min。加熱前后盛水燒杯總質(zhì)量、灑精燈質(zhì)量和水溫如表所示。 (已知C水=4.2X103J(kgG),q酒精=3.0X107Jkg)求:(1)加熱4min時間內(nèi)水吸收的熱量Q水(2)酒精燈的加熱效率”。.在探究水沸騰時溫度變化的特點”實驗中，用酒精燈給燒杯中的水加熱，燒杯中盛有20c、質(zhì)量為100g的水，在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下加熱至沸騰，假如完全燃燒酒精3g。［水的比熱容為4.2X103J/(kgC)，酒精的熱值為3.0X107J/kg］求：(1)水吸收的熱量是多少？(2)此過程中酒精燈燒水的熱效率。(3)科學(xué)研究表明：1g100c的水汽化成同溫度的水蒸氣需要吸收2.26X103J的熱量。水開始沸騰后持續(xù)觀察沸騰現(xiàn)象，同時發(fā)現(xiàn)水的質(zhì)量減少了 5g,求此過程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量。.人們早就知道，物體吸進(jìn)太陽能的能力與物體的顏色有關(guān)，小玲對 “吸收太陽能與物體表面的顏色之間的關(guān)系”進(jìn)行了實驗研究；在黑色塑料白色塑料袋內(nèi)裝入相同質(zhì)量的水，插入溫度計后系好，放在陽光下暴曬，每隔相同的時間，讀出溫度計的示數(shù)，數(shù)據(jù)記錄如下：（1）小玲在實驗中采用的科學(xué)研究方法是 。_塑料袋水的質(zhì)量初溫t0溫度t1溫度t2溫度t3m/kg/℃/℃/℃/℃黑色1.015.022.327.831.5白色透1.015.016.517.819.0明 色_（2）由以上研究可知，人們使用的太陽能熱水器的集熱管表面顏色以為宜。 色_（3）若水的比熱為4.2X103J/（kg0。），一太陽能熱水器裝滿水后，水的質(zhì)量

為100kg,集熱管接收太陽能的有效面積約為 2m2,每小時1m2接收面積上有效接收太陽能約為2.1X106（J則該熱水器裝滿水后每小時水溫升高多少 C?.在杭州，已知與太陽垂直的表面積上接收到太陽能的輻射功率均為 k=1.2X103瓦/米2．一個太陽能熱水器，控制其接受太陽光垂直照射的面積始終為2米2，設(shè)太陽能熱水器吸收太陽能的效率為50%．太陽能熱水器內(nèi)的水的質(zhì)量為100千克，水的初溫為20c,經(jīng)過t時間后上升到30c.（c水=4.2X103J/（kg?℃）請計算：（1）在上述過程中太陽能熱水器內(nèi)的水吸收熱量時多少焦耳？（2）使水由20℃升溫到30℃所用時間t是多少秒？30.在野外施工中，需要把質(zhì)量為4．2千克的鋁合金構(gòu)件溫度從 10℃升高到63℃或以上?，F(xiàn)只有保溫瓶中1．2千克溫度為90℃的熱水可以利用，不計熱損失，請酗十一個加熱構(gòu)件的方案。同學(xué)甲設(shè)計的方案和運算如下：將鋁合金構(gòu)件直接放人90℃熱水中，在不考慮熱損失的前提下，熱水放出的熱量等于構(gòu)件吸收的熱量。根據(jù)熱量計算公式：Q放=cm1（tl-t）、Q吸=Cm2（t-t2），將數(shù)值代入計算，得出構(gòu)件與熱水在達(dá)到熱平衡時的溫度t=56.2c。顯然，這種方案不能使構(gòu)件達(dá)到規(guī)定的溫度。同學(xué)乙設(shè)計的方案是把90c的熱水分成等質(zhì)量的兩份，讓構(gòu)件先放人第一份90c的熱水中，達(dá)到熱平衡后取出，再放入第二份90c的熱水中,再使構(gòu)件與熱水達(dá)到熱平衡。通過計算表明，這一方案可使構(gòu)件的最后溫度達(dá)到617c。問：(1)怎樣才能讓構(gòu)件達(dá)到63c呢？請寫出你的設(shè)計方案。(2)若采用最佳加熱方案，構(gòu)件最后的溫度可達(dá)69.5c。這一結(jié)果啟示我們，工業(yè)上也可以用這一方法用冷水來冷卻某些構(gòu)件，請簡要說明這種最佳冷卻方案。31.去年10月，廣西首批遠(yuǎn)海鋼質(zhì)燈光漁船和拖網(wǎng)漁船在北海鐵山港石頭埠開工建造，今年9月樣板船將可下水進(jìn)行測試，漁船長71m,寬11m,高5.2m,設(shè)計最大的吃水深度為4m,采用額定功率為680kW的發(fā)動機進(jìn)行捕撈作業(yè).(1)當(dāng)漁船在海里達(dá)到了最大的吃水深度時，求船底離海面 4m深處受到的海水的壓強為多大？(p海水=1.0X103kg/m3(2)漁船在岸上建造，為了便于在完工后推到海里，一小組同學(xué)討論所用方法是：在船底適當(dāng)?shù)奈恢蒙习惭b鋼輪，并鋪設(shè)了通到海里的滑行軌道，若下水測試漁船及所裝物品的總重力為2.8X107N安裝的全部鋼輪與軌道的總接觸面積為 1.4m2,求漁船在水平軌道上時對軌道的壓強是多大？(3)若樣板船的柴油發(fā)動機正常工作時效率為30%,假設(shè)柴油完全燃燒，求發(fā)動機正常工作時每分鐘要燃燒多少柴油？(計算結(jié)果保留 1位小數(shù)，柴油的熱值為4.3X107J/kg五、電能32.如圖是一電動機提升物體的示意圖。電源電壓為120伏電動機將一個質(zhì)量為50千克的物體1秒內(nèi)勻速上提0.9米，電路中的電流為5安培，(g取10牛/千克(1)求該電動機工作1秒鐘所產(chǎn)生的電熱(2)求電動機線圈阻值(3)當(dāng)該重物上升到一定高度時，電動機的轉(zhuǎn)子突然被卡住什么這種情況下電動機容易燒壞

已知它們的電流33.現(xiàn)有規(guī)格分別為“6V3Wff口“6V6W兩個小燈泡L1、L2已知它們的電流與電壓間關(guān)系如圖所示(1)由圖可知，L1、L2的燈絲電阻都隨電流的增大而 減小"或‘不變”)。(2)若將L1、L2并聯(lián)接在學(xué)生電源間，電源電壓調(diào)節(jié)為6伏，通電5分鐘，則兩燈泡消耗的總電能為多少焦？(3)若將L1、L2串聯(lián)接在學(xué)生電源問，調(diào)節(jié)電源電壓,在保證每個燈泡兩端電壓不超過其額定電壓的情況下，L1、L2消耗的實際總功率最大值是多少？34.目前全國少數(shù)城市已投入使用超級電容公交車。超級電容器是一種新型電能存儲設(shè)備，像蓄電池一樣也有正、負(fù)兩極，可通過安裝在各公交站點的充電樁快速充滿電，讓車能夠繼續(xù)正常行駛。在制動過程中，電車又能通過發(fā)電機回收部分能量為超級電容充電，安全高效環(huán)保。假設(shè)某型號的超級電容公交車載滿乘客時總質(zhì)量為 15噸，某次運行時從充電樁充滿電后電車儲存的能量約為2X10點，能以10米/秒的速度保持勻速直線行駛6千米，能量利用的效率為90%。(1)電車發(fā)電機的工作原理是(2)若公交車載滿乘客時車胎與地面的總接觸面積為0.4米2,求公交車對地面的壓強。(3)若公交車在該次運行中受到的阻力恒定，則牽引力大小是多少？(4)若公交車在該次運行中電容器輸出電壓為300伏，不計電容器輸出電能時的能量損耗，則工作電路的電流有多大？

.某興趣小組設(shè)計的‘溫度控制器”工作時有加熱和恒溫兩種狀態(tài)。電路如圖甲所示，S為開關(guān)，雙金屬開關(guān)在溫度低時閉合、溫度到達(dá)一定值時自動斷開，降溫后再閉合，循環(huán)工作，起到調(diào)節(jié)溫度作用，指示燈的額定電壓為 200V,且亮起即正常工作，發(fā)熱電阻阻值為40Q。求：(1)燈亮?xí)r溫度控制器處于(2)指示燈的電阻值。(3)加熱狀態(tài)時溫度控制器消耗電功率。(4)溫度控制器正常工作時，記錄燈泡一段時間內(nèi)，規(guī)律性亮滅情況如圖乙，溫度控制器1小時所消耗的電能。.為探究某電冰箱的工作原理，小金設(shè)計了一個模型，如圖所示是它的電路圖，電源電壓為36V,閉合開關(guān)后，測得燈泡L的電阻為20Q,電路的總電流為3.8A,電動機M線圈的電阻為3Q0計算：(1)通過燈泡的電流；(2)電動機M線圈的發(fā)熱功率;(3)電動機M輸出的機械功率;.小科用一個電流表和一個阻值為10Q的電阻R0來測某未知電阻Rx的阻值，設(shè)計了如圖所示的電路，在只閉合開關(guān) S的情況下，電流表的示數(shù)為0.6A;在同時閉合開關(guān)S、S1時，電流表的示數(shù)為0.9A,已知電源電壓保持不變。(1)請根據(jù)實物圖畫出對應(yīng)的電路圖。(2)求電源電壓的大小。(3)求電阻Rx的阻值。(4)同時閉合開關(guān)S、S1、1min后Rx消耗的電能為多少？.家庭照明既可以使用白熾燈，也可以使用普通節(jié)能燈或LED節(jié)能燈。小強同學(xué)從相關(guān)資料中了解到60W白熾燈、12W普通節(jié)能燈與5WLED節(jié)能燈的照明效果相當(dāng)，并收集到這幾種照明用燈具的有關(guān)數(shù)據(jù)如下表：有關(guān)數(shù)據(jù) 額定電壓/V 額定功率/W 使用壽命/h 每只售價/元類別白熾燈2206020001普通節(jié)能燈22012800020LED節(jié)能燈22053000055通過計算回答：(1)60W的白熾燈正常發(fā)光時，其工作電流多大？(2)60W的白熾燈正常發(fā)光時，其燈絲電阻多大？(3)在一只白熾燈的使用壽命內(nèi)，使用5W的LED節(jié)能燈比使用60W的白熾燈可以節(jié)約多少電能？(4)按照國家發(fā)布的《關(guān)于逐步禁止進(jìn)口和銷售普通照明白熾燈的公告》的要求，我國從2012年10月1日起逐步淘汰普通照明白熾燈，從今年10月1日禁止銷售60W以上普通照明白熾燈。請你通過相關(guān)數(shù)據(jù)的比較，說明我國為什么要逐步淘汰普通照明白熾燈。.近年冬天，越來越多的人在使用電熱桌墊(如圖甲)。好奇的小云同學(xué)很想知道它的發(fā)熱原理，查看說明書后發(fā)現(xiàn)：該電熱墊電路圖如乙，由 12伏電源供電,發(fā)熱部分由兩根電熱絲組成，已知R1為6歐，R2為4歐，調(diào)溫檔有關(guān)、低溫、高溫三檔。(電源電壓恒定，不考慮溫度的變化對電阻的影響)(1)如圖乙電路當(dāng)b與d相接觸、a與c相接觸,此時R1與R2的連接方式為0(2)當(dāng)電熱桌墊處于低溫檔時(圖乙中c與b相接觸)，求電阻絲在1分鐘內(nèi)產(chǎn)生的熱量是多少焦耳？(3)求該電熱桌墊消耗的最大功率是多少瓦特?.光強”是表示光的強弱程度的科學(xué)量，照射光越強，光強越大，光強符號用 E表示，國際單位為坎德拉(cd)。如圖甲為光敏電阻的實物和元件符號，圖乙為某種光敏電阻的阻值R與光強E間的關(guān)系圖，圖內(nèi)為小金利用這種光敏電阻所設(shè)計的電路，已知電源電壓為6伏，小燈泡L標(biāo)有“6V6W字樣，燈絲的電阻隨溫度的變化而變化。鵬 i 陽(1)求小燈泡正常發(fā)光時的電流。(2)光敏電阻接受光強為3坎德拉的光照射時，閉合開關(guān)，測得電路中的電流為0.6安，求此時小燈泡的電阻。(3)某次實驗中測得小燈泡兩端電壓為1.5伏，光敏電阻消耗的電功率為2.25瓦，求此時光敏電阻接收到的光強。.如圖所示是某型號電飯鍋的內(nèi)部電路簡圖，它有高溫?zé)蟆焙捅亍眱蓹n，由溫控開關(guān)自動控制。煮飯時，先手動按下溫控開關(guān)按鈕，當(dāng)達(dá)到設(shè)定溫度 102c(飯已煮熟)以上時，按鈕會自動彈起。電飯鍋及電路簡圖如圖甲，銘牌如表，請你解答以下問題:電胳藺圖 電飯堡 能牌上的箜數(shù)(1)根據(jù)電飯煲的工作過程及電路簡圖判斷：溫控開關(guān)閉合(即按下溫控開關(guān))時，電飯煲處于(高溫?zé)蟆被虮亍?。(2)若在某次燒飯過程中，電飯煲在 高溫?zé)蟆睓n時正常工作15min,保溫”分鐘，則此次燒飯共消耗電能多少kwh?(3)電飯煲在保溫”檔時，電路中R1消耗的電功率是多少？(4)若某次該電飯煲將2kg的水從30c加熱至90c,需要10min,則此次燒水過程中電飯煲的燒水的效率是多少？答案解析部分一、機械能【答案】①若帶上12歲以上的人，電瓶車總質(zhì)量一般會明顯增大，電瓶車慣性將較大，容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。一定速度的電瓶車質(zhì)量大時，動能大，發(fā)生事故時將造成更大傷害。頭盔外部堅硬，能抵抗一定程度來自外部的力量，減小對頭部的傷害。頭盔內(nèi)部材料松軟，發(fā)生碰撞時可增大頭部的受力面積，減小壓強。頭盔內(nèi)部松軟，發(fā)生碰撞時利于將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，起緩沖作用。超速行駛的電瓶車在遇到緊急情況剎車時制動距離長（不易停下來），容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。（答案中涉及 “速度大，慣性大 ”不給分）一定質(zhì)量的超速行駛電瓶車因速度過大，動能會很大，發(fā)生事故時將造成更大傷害。答案示例：示例：12歲以上的人，一般質(zhì)量比較大，坐上電瓶車會使車慣性較大，剎車時不容易停住，而引發(fā)交通事故：同時質(zhì)量大，在速度一定時還增大了整車的動能，發(fā)生交通事故時會產(chǎn)生更大的危害。電瓶車如果速度過快，遇到緊急情況時剎車制動距離長，不易停下來，而引發(fā)交通事故；同時速度大，在質(zhì)量一定時整車的動能會很大，發(fā)生交通事故會產(chǎn)生更大的危害。示例：12歲以上的人，一般質(zhì)量比較大，坐上電瓶車會使電瓶車慣性較大，剎車時不容易停住，而引發(fā)交通事故；同時質(zhì)量大，在速度一定時還增大了整車的動能，發(fā)生交通事故時會產(chǎn)生更大的危害。電瓶車如果速度過快，在質(zhì)量一定時整車的動能會很大，發(fā)生交通事故會產(chǎn)生更大的危害。示例：12歲以上的人，一般質(zhì)量比較大，坐上電瓶車會使電瓶車慣性較大，剎車時不容易停住，而引發(fā)交通事故。電瓶車如果速度過快，在質(zhì)量一定時整車的動能會很大，發(fā)生交通事故會產(chǎn)生更大的危害。示例： 12歲以上的人，一般質(zhì)量比較大，坐上電瓶車會使電瓶車慣性較大，剎車時不容易停住。示例： 12歲以上的人，一般質(zhì)量比較大，坐上電瓶車容易引發(fā)交通事故?！敬鸢浮肯鹌そ铋L為l，小球從初始狀態(tài)下降至 l過程中，小球受到重力作用，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，小球做加速運動，動能逐漸變大；小球從 l繼續(xù)下降過程中，受到橡皮筋的拉力作用，但拉力小于重力，所以小球繼續(xù)做加速運動，動能繼續(xù)變大，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能，當(dāng)拉力等于重力時，動能達(dá)到最大；繼續(xù)下降至21過程中，拉力大于重力，小球做減速運動，動能逐漸變小，速度逐漸減小,最后變?yōu)榱悖亓菽芎蛣幽苻D(zhuǎn)化為彈性勢能，最后動能為零.動能隨運動距離變化的大致關(guān)系圖象如下圖..【答案】0—t0之間，F(xiàn)>G,物體向上做加速直線運動；則該物體的速度與高度均在變大，物體具有的動能和勢能就變大，機械能變大。物體做加速運動，則速度與高度的增大幅度會變快，所以動能和勢能的增大幅度變快，則機械能變大也會加快。t0之后，不計空氣阻力，物體的機械能守恒，機械能保持不變。.【答案】 (1)動(2)變大(3)B(4)D.【答案】機動車質(zhì)量一定，速度越快，動能越大，剎車時制動距離越大，容易出現(xiàn)交通事故，所以要限速行駛；在相同的道路上，不同車型的機動車質(zhì)量不同，速度相同時，質(zhì)量大的動能大，制動距離大，質(zhì)量小的動能小，制動距離小，當(dāng)制動距離相同時，不同車型限速就不同。二、能量轉(zhuǎn)化的量度.【答案】 (1)運動(2)解：F=G=mg=70千克X1肝/千克=700牛p=F/S=700牛/0.01米2=7X10帕(3)解：W=Gh=700牛X米=2100焦.【答案】 (1)增大摩擦(2)解：F=G=mg=(40kg+60kg)x10N/kg=1000NP=F/S=G/S=1000N/(50X10-4m2=2X105Pa(3)解：W=Fs=fs=0.08Gs=100kgX10N/kg義0.08義10000m=沐105J(4)解：V=s/t=W/Ft=P/F=400W/80N=5m/s.【答案】 (1)汽車總重力G=mg=1.6x103kg乂10N/kg=1.6K104N汽車行駛時受到的阻力f=0.05G=0.05X1.6X104N=800N因為汽車在平直公路上勻速行駛，汽車受到的牽引力和阻力是一對平衡力，所以F=f=800N;(2)汽車牽引力做功W=Fs=800N<230X1000m=1.84X108J;(3)汽車牽引力做功1.84X108J需消耗的總能量：

WL84X108； aQ蕉>=--25%一i=7p36x10°/736x1便J_汽車消耗汽油的質(zhì)量 ???.【答案】 (1)解：由題可知，運動員在0-15s下落的路程為s前二210m,由圖象可知，15s后運動員以6m/s的速度做勻速直線運動，則運動員在15-30s通過的路程為：s后=vt后=6m/sx15s=90m;運動員通過的總路程為： s=s前+s后=210m+90m=300m,運動員下落的高度為：h=s=300m;所以重力做的功：W=Gh=500NX300m=1.5X105J(2)勻速下降時，重力做功的功率： P=Fv=Gv=500NK6m/s=3X103W;.【答案】(1)解：已知飛行速度v=30米/秒，功率P=60千瓦=60000/ P_60000瓦，由P= 「t'得牽引力：F="灼*=2X10并W(2)解：已知時間t=1時=3600秒，由P=t可得發(fā)動機輸出的能量：W=Pt=60000瓦X3600=2.16X1018.【答案】 (1)飛機蓄滿水靜止在水面上時受到的浮力 F浮力=G=mg=53.5X103kgX10N/kg=53.54104N它排開水的體積為:gp水它排開水的體積為:gp水 10Ug/用④xION/切535m3(2)每次投水做的功:每次投水的平均功率為:(2)每次投水做的功:每次投水的平均功率為:W=Gh=200kg10N/kgX150m=3<105J;W3X105/ 上p=一』..-L=lexta+ivt2Ds(3)飛機受到的牽引力為:/_(3)飛機受到的牽引力為:/_竺辮竺竺v一IChn/j=25X1OSJV.【答案】 解：P=Fv=fv,800W=f10m/s,f=80N;P1=fv=80Nx8m/s=640wP1=fv=80Nx8m/s=640w13.【答案】解：①電梯上升的高度13.【答案】解：①電梯上升的高度h=48m,用時間t=60s,電梯上升的平均速度:a速度:a481n十砒二°."②拉力在0-4m做的功：W1=F1h1=2.5X104NX4m=1.0X105J拉力在4-44m做的功：W2=F2h2=2.0X104NX40m=8.0X1,05J拉力在44-48m做的功：W3=F3h3=1.5X104NX4m=0.6)X1,05J所以，上升過程拉力做的功： W=W1+W2+W3=1.0X105J+8.0X105J+0.6X105J=9.6X105JW9,6X10s/ .P=—>———i皿L6X③拉力做功的功率： 1 60s答：①電梯上升的平均速度為0.8m/s;②拉力做的功是9.6X105J③拉力做功的功率是1.6X104W.【答案】(1)由圖象可知，小車在推力的作用下做勻速直線運動,當(dāng)t=s時，s=6m,小車的速度為：￡6mv===5s=1.2m/s;答：小車運動的速度為1.2m/s;(2)10s內(nèi)小車在重力的方向上沒有移動距離，因此，重力對小車功 0J;答：10s內(nèi)重力對小車做功0J;(3)由圖象可知，10s內(nèi)小車通過的路程為12m,推力對小車做的功W=Fs=80N<12m=960J,w功率w功率P=.=960J=96W答：10s內(nèi)人對小車做960J的功；功率是96W..【答案】 (1)解：(1)由尸"得，花崗巖的質(zhì)量:m=pV=2.8x103kg/m3乂30m3=8.4;x104kg答：這塊花崗巖碑石的質(zhì)量是8.4X104kg(2)花崗巖的重力：G=mg=8.4X104kgx10N/kg=8.4k105N起重機提升重物做功：W=Gh=8.4X105NX2.5m=2.1k106J答：起重機對碑石所做的功是2.1X106J(3)起重機提升重物的功率:

WZ1啊P=7= =1.75=1.75X104W答：起重機提升重物的功率是1.75X104W三、簡單機械.【答案】 (1)建材的重力G=mg=40kgx10N/kg=400N?G根據(jù)將得到：400N50%=277F=400N;(2)拉力移動的距離：s=nh=2x12m=24m;拉力做的功：W=Fs=200N<24m=4800J;W480Q/拉力的功率:=—=———=8。曾

士60s .拉力的功率:?(3)當(dāng)建材質(zhì)量為40kg時，動滑輪的重力為：G動=nF-G=2X400N-400N=400N;當(dāng)機械效率為60%時,當(dāng)機械效率為60%時,%G*根據(jù)G'=600N0Gr

= /日3 C+400內(nèi)得到： ；.【答案】 (1)解：物體對斜面的壓強p=5 =3000Pa；(2)解:利用動滑輪所做的有用功W有=F1s1=400NX2m=800J利用動滑輪%iTZ所做的總功W總=F2s1=250NK2X2m=1000J,故機械效率4二X100%=""叫X100%=80%.【答案】 (1)F0=pS=1X105PaX-401m20=400N(2)F1L1=F2L2FOB=F0OAFX4=400NX1F=100N(3)p地=F壓/S=(500N—100N)/200X10—4m2X2=1.0X104Pa19.【答案】W=Fs=18牛(2)解:(1)解：19.【答案】W=Fs=18牛(2)解:X米=72焦t4s(3)解:f=0.35G=0.35X100=35牛G尸"f=2x1fl/V-35AT=1N.【答案】 (1)S=Vt=0.6m/sX10s=6m(2)解:n=3,繩子自由端拉力F的速度為V=0.6m/sX3=1.8m/sP=FV=800N義1.8m/s=1440w(3)4=Wt/W總,W總=Pt=FS=14400J,W有=14400JX75%=10800J,有滑輪組水平移動重物過程中，克服重物受到的摩擦力做功為有用功， W有二fS物故f=W有/S物=10800J/6m=1800N.【答案】(1)解：由圖知，n=3,將物體從井底拉至井口的過程中，繩端移動的距離： s=3h=3X12m=36m,汽車?yán)K子的拉力對滑輪組做的功：W總=Fs=2.2X103NX36m=7.92X104J(2)解：W有用=Gh=6X103NX12m=7.2X104J滑輪組的機械效率：干 =71乂1。"X100%=90.9%(3)解：已知汽車運動的速度為v=3m/s,I1則物體上升速度：v物="v='x3m/s=1m/s,由v=*得，將物體由井底拉至井口需要的時間：k%出t物= =1nl/箏=12s(4)解：汽車勻速運動時，受向右的牽引力、向左的繩子拉力和向左的阻力,根據(jù)力的平衡條件可得牽引力：F牽=F+f=F+0.1G車=2.2X103N+0.1X3X104N=5.2,X103N牽引力做功功率：P=F牽v汽=5.2X103NX3m/s=1.56X,104W

.【答案】 (1)解：根據(jù)圖示可知，杠桿從水平位置到豎直位置移動的距離h=L;11力F做的功至少等于木桿克服重力做的功，即W=Gh=mig￡L=上mgL1(2)解：根據(jù)杠桿平衡條件和直角三角形知識可得： FL=GXLLoose11F=GX5cos8=EmgL,當(dāng)8增大到90W,F一直減小23.【答案】 (1)因為F=600N,v=0.2m/s,W匕

Fs所以小明同學(xué)拉木箱的功率為： P=t=工=Fv=600NX0.2m/s=120W;(2)因為G=1000N,h=5m,所以做的有用功為：W有用=Gh=1000NX5m=5000J,做的總功W總=Fs=600NX10m=6000J.-用則機械效率為：“二心x100%=虱00/X100險83.3%.(3)額外功為:二fL,小華受到的重力10啊lUm=100N.G=mg=60kgx10N/kg=600NW額外=W總-W有用=6000J-(3)額外功為:二fL,小華受到的重力10啊lUm=100N.G=mg=60kgx10N/kg=600N答：小華受到的重力G為600N.(2)解：過支點做支持力F的作用線的垂線段，即為其力臂，由圖可知L1=100cm+50cm=150cm,如圖所示：：

（3）（3）解：根據(jù)杠桿平衡的條件可得： FL1=GL2,FX150cm=600院100cm,F=400N.答：圖示時刻地面對雙手的支持力F為400N.四、物體的內(nèi)能.【答案】 （1）非生物物質(zhì)和能量（2）化學(xué)（3）求平均值（4）有熱量損失，如散發(fā)到周圍的空氣中（5）3.11.【答案】 （1）解：由表可知，加熱4min水升高溫度At水=70C-20C=50C則加熱4min時間內(nèi)水吸收的熱量：Q水=c水m水At水=4.2X103J（kg。）x0.2kg注50k2x104J（2）解：加熱時，由于酒精燈燃燒放出的部分熱量被水吸收，且m酒精=255.6g-250g=5.6g=5.6X10-3kg則Q放j]=mH精q”=QzK,Q求 4.2x104/Eq朗~S.6xID'3x1077/kgri= ' 100%=25%.【答案】 （1）解:水吸收的熱量為：1叫/的■幻x01如X（100r-20l?）=336xl（r）:（2）解：酒精燃燒放出的熱量為： Q放=qm酒精=3.0X107J/kgX3X10-3kg=9x104J那么酒精燈燒水的熱效率為:kg=9x104J那么酒精燈燒水的熱效率為:Q336X104/9x叨=37^%（3）解：此過程水汽化成水蒸氣所吸收的熱量:X104JQ=Amx汽化熱=2.26X103J/gX5g=1.13X104J.【答案】 （1）控制變量法（2）黑色（3）10C.【答案】 （1）解：太陽能熱水器內(nèi)的水吸收的熱量：Q吸=cmAt=4.2X103Jkg?C）X100kg830C-20c）=4.2X106J答：在上述過程中太陽能熱水器內(nèi)的水吸收熱量時 4.2X106J(2)解：已知太陽能熱水器吸收太陽能的效率為 50%,則接收的太陽能：W=Q吸/4=4.2X106J/50%=8.4,X106J由P=w/t可得，水由20c升溫到30c所用時間：t=w/p=w/ks=8.4X106J/1.2X103W/m2X2m2=3500s答：使水由20c升溫到30c所用時間t是3500s.【答案】 (1)把熱水均分成三份(超過三份的其他具體份數(shù)或許多份也可以)，讓構(gòu)件先放入第一份熱水中，構(gòu)件與熱水達(dá)到熱平衡后取出，放入第二份熱水中，再使構(gòu)件與熱水達(dá)到熱平衡而取山，放入第三份熱水中，再次使構(gòu)件與熱水達(dá)熱平衡，這樣可以使構(gòu)件溫度達(dá)到 64C(2)用冷水對構(gòu)件進(jìn)行流水噴淋(或用流水法進(jìn)行)，因為這樣能充分地利用資源，使物體間內(nèi)能更有效地轉(zhuǎn)移，最大限度地實現(xiàn)降溫.【答案】(1)解：由題意可知海水深度：h=4mp1=pgh=1.0x103kg/m3x10N/kgx4m=4X104Pa(2)由題意可知壓力為：F=G=2.8X107N受力面積為：S=1.4m2.p2=亍= =2X107Pa(3)由題意可知：P=680kW=6.8X105W,t=1min=60s.W W09xlC7JW=Pt=6.8X105WX60s=4.08^07=JQ得：Q===~~=1.36X108JQ QL36x109；由q=血得：m===IB*】。"/%=3.2kg.五、電能.【答案】 (1)解：Q=W總-W機=UIt-mgh=120伏><安乂1-50千克X1葉/千克X0.9=150焦(2)解：Q=I2RtQ150；R=百二函K=6Q(3)解：住時通過電動機的電流過大(或回答電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能 )，使電動機溫度過高，所以容易燒壞。33.【答案】 (1)增大(2)解：兩燈并聯(lián)，U總=6V時，L1和L2都正常發(fā)光，W總=P總t=(3瓦+