第3章《能量的轉(zhuǎn)化與守恒》典型題型

第3章《能量的轉(zhuǎn)化與守恒》參考答案與試題解析一．選擇題（共20小題）1．在學(xué)習(xí)內(nèi)能一課后，小周利用盛有少量水的礦泉水瓶進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：先將瓶蓋蓋緊，使勁旋轉(zhuǎn)礦泉水瓶下部，然后擰松瓶蓋，可看到瓶蓋被彈出數(shù)米遠(yuǎn)，瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)了白霧。對(duì)該過(guò)程的分析或解釋正確的是（）A．瓶蓋彈出前越擰越費(fèi)勁，是因?yàn)閮?nèi)部氣壓在不斷增加 B．瓶蓋彈出前瓶壁溫度升高，是因?yàn)槠勘诘臋C(jī)械能在增加 C．瓶蓋彈出后落回地面，是因?yàn)槟Σ亮Ω淖兞似可w的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) D．瓶蓋彈出后出現(xiàn)了白霧，是因?yàn)樗鰺崞伤魵狻窘獯稹拷猓篈、用力擰瓶子時(shí)，越擰越費(fèi)勁，這是因?yàn)槠績(jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)增大，是因?yàn)閮?nèi)部氣壓在不斷增加瓶蓋被彈出，瓶?jī)?nèi)氣體對(duì)瓶蓋做了功，內(nèi)能減小，故A正確；B、瓶蓋彈出前瓶壁溫度升高，是因?yàn)槠勘诘膬?nèi)能在增加，故B錯(cuò)誤；C、瓶蓋彈出后落回地面，是因?yàn)橹亓Ω淖兞似可w的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D、當(dāng)瓶蓋彈出時(shí)，瓶?jī)?nèi)及瓶口有白霧，這是因?yàn)槠績(jī)?nèi)氣體（包含水蒸氣）對(duì)外做功，內(nèi)能減小，水蒸氣遇冷液化形成了小水滴，故D錯(cuò)誤。故選：A。2．晶晶的爸爸從國(guó)外帶回來(lái)一個(gè)電飯鍋。電飯鍋上標(biāo)著“110V1000W”。則該電飯鍋正常工作1min，消耗的電能是（）A．6×104J B．1.1×105J C．6.6×106J D．545.4J【解答】解：工作時(shí)間t＝1min＝60s，消耗電能W＝Pt＝1000W×60s＝6×104J。故選：A。3．甲、乙兩只普通照明燈泡的銘牌如圖所示，下列說(shuō)法中正確的是（）（假設(shè)燈絲電阻不變）A．甲燈的實(shí)際功率一定是40V B．將乙燈接入110V電路中，它的實(shí)際功率為30W C．兩燈串聯(lián)接入220V電路中，電路的總功率一定小于40瓦 D．兩燈均正常發(fā)光時(shí)，甲燈消耗的電能較少【解答】解：A、甲燈的額定功率是40W，在不同電壓下實(shí)際功率不同，甲燈的實(shí)際功率不一定是40W，故A錯(cuò)誤；B、由乙燈的銘牌可知乙燈的額定電壓為220V、額定功率為60W，由P＝可得乙燈的電阻R乙＝；燈絲電阻不變，由P＝可得將乙燈接入110V電路中，乙燈的實(shí)際功率P實(shí)乙＝＝＝×P額乙＝（×60W＝15W，故B錯(cuò)誤；C、甲燈的額定電壓為220V，額定功率為40W，將甲、乙串聯(lián)在220V電源上，串聯(lián)總電阻大于甲燈電阻，由P＝可知，此時(shí)電路的總功率小于40W，故C正確；D、兩燈均正常發(fā)光時(shí)，兩燈的實(shí)際功率等于額定功率，則乙的實(shí)際功率大，但不知通電時(shí)間，無(wú)法比較兩燈消耗電能的大小關(guān)系，故D錯(cuò)誤。故選：C。4．如圖所示是足球從A處落到地面后反復(fù)彈起落下的示意圖，圖中虛線為足球的運(yùn)動(dòng)軌跡。以下說(shuō)法正確的是（）A．從A點(diǎn)到E點(diǎn)的過(guò)程中機(jī)械能守恒 B．從C點(diǎn)到D點(diǎn)的過(guò)程中重力勢(shì)能在變大 C．從D點(diǎn)到E點(diǎn)的過(guò)程中彈性勢(shì)能變大 D．D點(diǎn)的機(jī)械能大于E點(diǎn)的機(jī)械能【解答】解：AD、小球向右運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈起的高度逐漸減小，這是因?yàn)樾∏蚴艿娇諝庾枇Φ淖饔脮?huì)損失一部分機(jī)械能，同時(shí)與地面碰撞時(shí)也會(huì)損失一部分機(jī)械能，即小球的機(jī)械能不守恒，故A錯(cuò)誤、D正確；B、從C點(diǎn)到D點(diǎn)的過(guò)程中，小球的質(zhì)量不變，高度變小，重力勢(shì)能變小，故B錯(cuò)誤；C、D點(diǎn)到E點(diǎn)的過(guò)程中，小球的彈性形變程度變小，彈性勢(shì)能變小，彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，故C錯(cuò)誤。故選：D。5．原長(zhǎng)為l的橡皮筋一端固定在O點(diǎn)，另一端懸掛一個(gè)小鋼球，將鋼球從O點(diǎn)釋放，鋼球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后開(kāi)始向上返回，O、A兩點(diǎn)間距離為2l，如圖所示。則能反映鋼球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中，其動(dòng)能Ek隨運(yùn)動(dòng)距離s變化的關(guān)系圖象可能是（）A． B． C． D．【解答】解：橡皮筋長(zhǎng)為l，小球從初始狀態(tài)下降至l過(guò)程中，重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，小球做加速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能逐漸變大；小球從l繼續(xù)下降至2l過(guò)程中，受到橡皮筋向上的拉力作用；當(dāng)拉力小于重力時(shí)，合力向下，小球仍加速，動(dòng)能仍然增大；當(dāng)拉力大于重力時(shí)，合力向上，小球做減速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能逐漸減小，最后變?yōu)榱?；?duì)照選項(xiàng)中的圖象可知，只有D選項(xiàng)符合題意。故選：D。6．公筷公勺是文明新“食尚”。當(dāng)你用筷子夾菜時(shí)（如圖），你就在使用杠桿了。下列工具正常使用時(shí)與筷子是同類(lèi)型杠桿的是（）A．起子 B．鉗子 C．釣魚(yú)竿 D．撬石木棒【解答】解：筷子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿；A、起子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故A錯(cuò)誤；B、鉗子在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故B錯(cuò)誤；C、釣魚(yú)竿在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂小于阻力臂，是費(fèi)力杠桿，故C正確；D、撬石木棒在使用過(guò)程中，動(dòng)力臂大于阻力臂，是省力杠桿，故D錯(cuò)誤。故選：C。7．關(guān)于溫度、內(nèi)能、熱量，下列說(shuō)法正確的是（）A．物體內(nèi)能增大，溫度一定升高 B．物體吸收熱量，溫度一定升高 C．溫度高的物體含有的熱量多 D．氣體膨脹對(duì)外做功，自身內(nèi)能會(huì)減少【解答】解：AB、物體吸收熱量，內(nèi)能增大，溫度不一定升高，如晶體熔化時(shí)，吸熱，內(nèi)能變大，但溫度不變，故AB錯(cuò)誤；C、熱量是過(guò)程量，不能說(shuō)含有或者具有熱量，故C錯(cuò)誤；D、氣體膨脹對(duì)外做功，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，自身內(nèi)能會(huì)減少，故D正確。故選：D。8．如圖所示是兒童樂(lè)園的摩天輪，小明乘坐勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的“摩天輪”向最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，關(guān)于小明的能量變化，下列說(shuō)法正確的是（）A．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，機(jī)械能守恒 B．動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能，機(jī)械能變小 C．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能變大，機(jī)械能變大 D．動(dòng)能不變，重力勢(shì)能不變，機(jī)械能不變【解答】解：由于摩天輪是在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，所以小明在上升到最高點(diǎn)的過(guò)程中，其速度、質(zhì)量不變，故動(dòng)能保持不變。同時(shí)高度增加，故重力勢(shì)能增加，即其機(jī)械能增加，故C正確，ABD錯(cuò)誤。故選：C。9．如圖為家用的一款電能表，關(guān)于家庭電路下列說(shuō)法正確的是（）A．電能表是測(cè)量電功率的儀表 B．家用電能表應(yīng)該安裝在總開(kāi)關(guān)與用電器之間 C．為了保證電路安全，同時(shí)工作的用電器的總功率最大不能超過(guò)2200W D．電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了1200轉(zhuǎn)，電能表的示數(shù)將變?yōu)?123.8kW?h【解答】解：A、電能表是用來(lái)測(cè)量電功的儀表，而不是測(cè)量電功率的儀表，故A錯(cuò)誤；B、電能表應(yīng)該安裝在總開(kāi)關(guān)之前，故B錯(cuò)誤；C、由圖可知，電能表的額定最大電流I＝20A，則為了保證電路安全，同時(shí)工作的用電器的最大總功率：P＝UI＝220V×20A＝4400W，故C錯(cuò)誤；D、3000r/（kW?）表示電路中用電器每消耗1kW?h電能，電能表的轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)3000轉(zhuǎn)，則轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)1200轉(zhuǎn)，用電器消耗的電能W＝＝＝0.4kW?h，由圖可知，電能表原來(lái)的示數(shù)為1123.4kW?h，則電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了1200轉(zhuǎn)，電能表的示數(shù)將變1123.4kW?h+0.4kW?h＝1123.8kW?h，故D正確。故選：D。10．如圖所示，一根質(zhì)地均勻的木桿可繞O點(diǎn)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在木桿的右端施加一個(gè)始終垂直于木桿的作用力F，使木桿從OA位置勻速轉(zhuǎn)到水平位置的過(guò)程中，力F的大小將（）A．逐漸變大 B．逐漸變小 C．先變大，后變小 D．先變小，后變大【解答】解：將杠桿緩慢地由最初位置拉到水平位置時(shí)，因作用力F始終與OA垂直，則動(dòng)力臂不變，阻力為杠桿的重力，則阻力大小也不變，但阻力臂變大，根據(jù)杠桿的平衡條件F1L1＝F2L2可知，動(dòng)力F變大。故選：A。11．籃球是同學(xué)們喜歡的運(yùn)動(dòng)，其中也蘊(yùn)含了許多科學(xué)知識(shí)。請(qǐng)回答下面小題。在距地為h的高度，小明先后兩次用不同的力拍打籃球使其落在地面，第一次用較小的力，第二次用較大的力。在兩次下落過(guò)程中，籃球重力做功分別為W1和W2，重力做功的功率分別為P1和P2，則下列關(guān)系正確的是（）A．W1＝W2P1＞P2 B．W1＞W(wǎng)2P1＝P2 C．W1＜W2P1＝P2 D．W1＝W2P1＜P2【解答】解：籃球的重力不變，兩次情況下下落的高度相同；由W＝Gh可知，兩次重力所做的功相等，即W1＝W2；第二次用較大的力，則籃球到達(dá)地面時(shí)所用的時(shí)間短，做功相同，根據(jù)P＝可知，第二次的功率大，即P1＜P2。故選：D。12．2020年6月23日，我國(guó)用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭成功發(fā)射第55顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星！收官之星，組網(wǎng)圓夢(mèng)。長(zhǎng)征系列火箭使用液態(tài)氫作燃料，主要是由于該燃料（）A．比熱容大 B．熱值大 C．密度大 D．內(nèi)能大【解答】解：運(yùn)載火箭采用液態(tài)氫作為火箭的燃料，原因是液態(tài)氫具有較高的熱值，完全燃燒相同質(zhì)量的氫時(shí)，可以釋放出更多的熱量；故選：B。13．如圖是“探究電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)裝置。將兩根阻值不等的電阻絲R1、R2串聯(lián)后分別放入兩個(gè)透明容器中，并封閉等量的空氣。通電前，A、B兩個(gè)U形管內(nèi)的液面相平。接通電源一分鐘后，通過(guò)R1、R2的電流分別為I1、I2，則（）A．I1＞I2，B管中的液面較高 B．I1＜I2，A管中的液面降低 C．I1＝I2，B管中的液面較高 D．I1＝I2，A管中的液面較高【解答】解：因串聯(lián)電路中各處的電流相等，所以，兩電阻絲串聯(lián)時(shí)通過(guò)它們的電流相等，故AB不正確；由Q＝I2Rt可知，在電路和通電時(shí)間相同時(shí)，右側(cè)電阻較大，產(chǎn)生的熱量較多，密閉空氣吸收熱量后，體積不變，壓強(qiáng)變大，右側(cè)容器內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與大氣壓的差值較大，B測(cè)玻璃管液面較高，故D不正確，C正確。故選：C。14．如圖所示，小寧組裝了甲、乙兩種滑輪，用來(lái)提升同一物體，G物＝400N（不計(jì)繩重、滑輪重和摩擦）。將物體豎直勻速提升1m，下列說(shuō)法正確的是（）A．F甲＝400N，施力處向上移動(dòng)2m B．F甲＝200N，施力處向上移動(dòng)1m C．F乙＝400N，施力處向上移動(dòng)0.5m D．F乙＝800N，施力處向上移動(dòng)0.5m【解答】解：AB.如圖可知，G物＝400N，將物體豎直勻速提升1m，甲為省力動(dòng)滑輪，n＝2，F(xiàn)甲＝＝＝200N；繩端通過(guò)的距離s＝2h＝2×1m＝2m；故AB錯(cuò)誤；CD.乙為費(fèi)力動(dòng)滑輪。n＝2，F(xiàn)乙＝2G＝2×200N＝400N；繩端通過(guò)的距離s＝h＝＝0.5m；故C錯(cuò)誤，D正確。故選：D。15．婚禮上常用的禮花噴射器結(jié)構(gòu)如圖，氣罐內(nèi)有高壓氣體，氣罐通過(guò)氣閥與紙筒相連，使用時(shí)通過(guò)扭動(dòng)氣閥可釋放壓縮氣罐內(nèi)的氣體產(chǎn)生沖擊，將紙管里填充的禮花彩條噴向高處，對(duì)該過(guò)程的分析正確的是（）A．罐內(nèi)氣體的內(nèi)能增加 B．氣罐內(nèi)壁的溫度升高 C．罐內(nèi)氣體通過(guò)做功改變了內(nèi)能 D．該過(guò)程能量轉(zhuǎn)化方式與汽油機(jī)壓縮沖程類(lèi)似【解答】解：ABC、在噴出禮花的過(guò)程中，罐內(nèi)的壓縮空氣對(duì)禮花做功，空氣內(nèi)能轉(zhuǎn)化為禮花的機(jī)械能；罐內(nèi)氣體內(nèi)能減少，氣罐內(nèi)壁溫度降低，故AB錯(cuò)誤，C正確；D、汽油機(jī)做功沖程是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，汽油機(jī)壓縮沖程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，而氣體將紙筒內(nèi)的禮花快速?lài)娤蜻h(yuǎn)處時(shí)，是將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，所以與汽油機(jī)的做功沖程能量轉(zhuǎn)化方式相同，故D錯(cuò)誤。故選：C。16．平板支撐屬于肌肉等長(zhǎng)收縮的運(yùn)動(dòng)，人需要用上肢支撐在地面上靜止時(shí)，如圖所示。能正確表示人在平板支撐時(shí)的杠桿示意圖是（）A． B． C． D．【解答】解：從圖示可知，0是支點(diǎn)，動(dòng)力和阻力在支點(diǎn)的同一方，故它們的方向應(yīng)該相反，故選A。故選：A。17．新冠疫情期間，各地經(jīng)常進(jìn)行核酸檢測(cè)。如圖是醫(yī)務(wù)人員在用核酸拭子采集完后，將拭子頭掰折入試管的情景。該情景下拭子相當(dāng)于杠桿，下列關(guān)于該杠桿的分析正確的是（）A． B． C． D．【解答】解：該情境下拭子相當(dāng)于杠桿，F(xiàn)1繞O點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，F(xiàn)2繞O點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)。故選：B。18．如圖所示，開(kāi)瓶蓋的起子可以看作是一個(gè)杠桿，在圖中能正確表示開(kāi)瓶蓋時(shí)，杠桿的支點(diǎn)、動(dòng)力和阻力的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、要把瓶蓋打開(kāi)，要克服瓶蓋和瓶口之間的摩擦力，瓶蓋給起子的阻力是向下的。不符合題意。B、瓶蓋給起子的阻力是向下的。動(dòng)力和阻力都使繞支點(diǎn)O順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。不符合題意。C、瓶蓋給起子的阻力是向下的。動(dòng)力是起子繞支點(diǎn)O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，阻力繞支點(diǎn)O順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。符合題意。D、如圖，動(dòng)力和阻力都使起子繞支點(diǎn)O逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。不符合題意。故選：C。19．如圖是生活中常用的高壓鍋。當(dāng)高壓鍋內(nèi)的氣壓達(dá)到一定值時(shí)，限氣閥會(huì)被高壓蒸汽頂起。這一過(guò)程高壓鍋內(nèi)氣體內(nèi)能會(huì)發(fā)生變化。選項(xiàng)是四沖程汽油機(jī)的工作示意圖，其中圖（選填符號(hào)）所示的沖程也發(fā)生同樣的能量變化（）A． B． C． D．【解答】解：（1）限氣閥會(huì)被高壓蒸汽頂起，鍋內(nèi)氣體膨脹對(duì)外做功，氣體的內(nèi)能轉(zhuǎn)化為瓶塞的機(jī)械能，這一過(guò)程氣體是通過(guò)做功改變了內(nèi)能；（2）選項(xiàng)中：A、一個(gè)氣門(mén)關(guān)閉，一個(gè)氣門(mén)打開(kāi)，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是排氣沖程；B、兩個(gè)氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是做功沖程，將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；C、兩個(gè)氣門(mén)都關(guān)閉，活塞向上運(yùn)動(dòng)，是壓縮沖程，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；D、一個(gè)氣門(mén)關(guān)閉，一個(gè)氣門(mén)打開(kāi)，活塞向下運(yùn)動(dòng)，是吸氣沖程；故B正確。故選：B。20．火箭噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是利用燃料在燃燒室中燃燒，經(jīng)噴管燃?xì)庀蚝蟾咚賴(lài)姵觯瑥亩@得向前的動(dòng)力。下列內(nèi)燃機(jī)四個(gè)沖程工作時(shí)，其原理跟火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室工作時(shí)原理一致的是（）A． B． C． D．【解答】解：火箭的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，燃料燃燒產(chǎn)生高溫高壓的氣體，經(jīng)噴管向后高速?lài)姵?，從而獲得向前的動(dòng)力，使火箭發(fā)射出去，燃料燃燒時(shí)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，然后再將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為火箭的機(jī)械能；A、該圖中兩個(gè)氣門(mén)關(guān)閉，活塞下行，為做功沖程，內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，故A正確；B、該圖中排氣門(mén)打開(kāi)，活塞上行，為排氣沖程，沒(méi)有能量的轉(zhuǎn)化，故B錯(cuò)誤；C、該圖中進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，活塞下行，為吸氣沖程，沒(méi)有能量的轉(zhuǎn)化，故C錯(cuò)誤；D、該圖中兩個(gè)氣門(mén)關(guān)閉，活塞上行，為壓縮沖程，是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故D錯(cuò)誤。故選：A。二．計(jì)算題（共6小題）21．質(zhì)量為60kg的工人用如圖所示的滑輪組將重為600N的貨物運(yùn)送上樓，摩擦力及繩重忽略不計(jì)。求：（1）若工人在1min內(nèi)將貨物勻速向上提高了6m，作用在鋼繩上的拉力為400N，拉力的功率是多大？（2）此工人利用該機(jī)械最大能拉起質(zhì)量為多少的貨物？【解答】解：（1）由圖可知，n＝2，繩子通過(guò)的距離：s＝nh＝2×6m＝12m，拉力做得總功：W總＝Fs＝400N×12m＝4800J，拉力的功率：P＝＝＝80W；（2）不考慮繩重和摩擦，拉力F＝（G+G輪），則動(dòng)滑輪重力：G輪＝2F﹣G＝2×400N﹣600N＝200N，工人的重力：G人＝m人g＝60kg×10N/kg＝600N，工人施加的最大拉力：F最大＝G人＝600N，由F＝（G+G輪）得拉起的最大物重：G最大＝2F最大﹣G輪＝2×600N﹣200N＝1000N，其質(zhì)量：m最大＝＝＝100kg；答：（1）若工人在1min內(nèi)將貨物勻速向上提高了6m，作用在鋼繩上的拉力為400N，拉力的功率是80W；（2）此工人利用該機(jī)械最大能拉起質(zhì)量為100kg的貨物。22．如圖所示為某汽車(chē)起重機(jī)利用卷?yè)P(yáng)機(jī)吊起物體A的示意圖。卷?yè)P(yáng)機(jī)把質(zhì)量為2.7×103kg的物體A以0.1m/s的速度勻速提升。卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力F為104N，不計(jì)繩重與摩擦。求：（1）卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力的功率。（2）動(dòng)滑輪的重力。（3）滑輪組的機(jī)械效率?！窘獯稹拷猓海?）由圖可知，n＝3，自由端移動(dòng)的速度為：v＝nv物＝3×0.1m/s＝0.3m/s，則卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力的功率：P＝＝＝Fv＝104N×0.3m/s＝3000W；（2）不計(jì)繩重與摩擦，根據(jù)F＝（mg+G動(dòng)）可知，動(dòng)滑輪的重力為：G動(dòng)＝nF﹣mg＝3×104N﹣2.7×103kg×10N/kg＝3000N；（3）該滑輪組的機(jī)械效率為：η＝＝＝＝＝＝90%。答：（1）卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引力的功率為3000W；（2）動(dòng)滑輪的重力為3000N；（3）滑輪組的機(jī)械效率為90%。23．小啟同學(xué)用如圖所示的滑輪組提升貨物，已知?jiǎng)踊喼?0N，貨物重360N，貨物上升速度是0.3m/s，拉力F的功率是180W（不計(jì)繩重）。求：（1）繩子的拉力為多少牛。（2）滑輪組的機(jī)械效率η。（3）貨物上升3m過(guò)程中，克服摩擦力做的功?！窘獯稹浚?）由圖知，滑輪組由3段繩子承擔(dān)物重，所以手拉繩子的速度為v2＝3v1＝3×0.3m/s＝0.9m/s，由P＝＝Fv得，作用在繩子自由端的拉力為：F＝＝180W÷0.9m/s＝200N；（2）滑輪組的機(jī)械效率為η＝＝＝＝＝×100%＝60%；（3）繩子自由端拉下的長(zhǎng)度為s＝3h＝3×3m＝9m，拉力做的總功為W總＝Fs＝200N×9m＝1800J，滑輪組克服物重、動(dòng)滑輪重做的功為WG＝Gh＝（360N+30N）×3m＝1170J，滑輪組克服摩擦力做的功為Wf＝W總﹣WG＝1800J﹣1170J＝630J。故答案為：為η＝＝＝（1）200N；（2）60%；（3）630J。24．張麗買(mǎi)了一個(gè)三擋電暖寶，電暖寶內(nèi)部裝有某種濃度的氯化鈉水溶液充當(dāng)保熱介質(zhì)，電熱絲產(chǎn)生的熱量全部被保熱介質(zhì)吸收。其電路圖如圖所示，R1、R2都是電熱絲，電源電壓保持36V不變。（1）當(dāng)S1閉合，S2接a時(shí)為中溫?fù)酰藭r(shí)電暖寶的功率為18W，求R1的阻值為多少？（2）當(dāng)S1閉合，S2接b時(shí)為高溫?fù)?，此時(shí)電暖寶的功率為45W，求電路中的總電流和R2的阻值為多少？（3）若用高溫?fù)踅o保熱介質(zhì)加熱，5分鐘內(nèi)使氯化鈉水溶液的溫度上升了5℃．那么該電熱寶內(nèi)0.9kg的氯化鈉水溶液的比熱容為多少？【解答】解：（1）中溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，R2被短路，P1＝18W，U＝36V，則R1的阻值：R1＝＝＝72Ω；（2）高溫?fù)豕ぷ鲿r(shí)，R1和R2并聯(lián)，P2＝45W，則I總＝＝＝1.25A，I1＝＝＝0.5A，I2＝I總﹣I1＝1.25A﹣0.5A＝0.75A，R2＝＝＝48Ω；（3）5min消耗的電能：W＝Pt＝45W×300s＝13500J；∵W＝Q吸，Q吸＝cmΔt∴c＝＝＝3000J/（kg?℃。答：（1）R1的阻值為72Ω；（2）高溫?fù)鯐r(shí)電路中的總電流為1.25A，R2的電阻為48Ω；（3）氯化鈉水溶液的比熱容為3000J/（kg?℃）。25．如圖甲所示的電飯鍋，額定電壓為220V，加熱功率為1210W。從銘牌上可知該電飯鍋能效等級(jí)為三級(jí)，簡(jiǎn)化電路圖如圖乙所示，有加熱和保溫兩擋，由開(kāi)關(guān)S調(diào)節(jié)，其中R1和R2均為發(fā)熱電阻，且阻值不隨著溫度的變化而改變。求：（1）電阻R1的阻值；（2）小明利用電能表測(cè)量電飯鍋的保溫功率，他關(guān)閉家里的其它用電器，讓電飯鍋處于“保溫”狀態(tài)下正常工作，觀察在10min內(nèi)電能表轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)了30圈。求該電飯鍋保溫功率。（3）小明上網(wǎng)查詢(xún)了解，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定電飯鍋在該加熱功率下正常工作時(shí)，三級(jí)能效的熱效率值范圍為81%≤η＜86%（熱效率是指裝置的有效輸出能量與輸入能量的比值）。他用學(xué)過(guò)的知識(shí)對(duì)電飯鍋進(jìn)行測(cè)試：在加熱狀態(tài)下，將溫度為23℃、質(zhì)量為2.2kg的水加熱到100℃，電飯鍋正常工作用時(shí)700s。已知c水＝4.2×103J/（kg?℃），請(qǐng)你通過(guò)計(jì)算幫助小明判斷該電飯鍋的熱效率值是否達(dá)到三級(jí)能效。【解答】解：（1）由電路圖知，S斷開(kāi)時(shí)兩電阻串聯(lián)，電路中電阻較大，功率較小，為保溫狀態(tài)，當(dāng)S閉合時(shí)，只有R1接入電路中，電阻較小，功率較大，為加熱狀態(tài)，由P＝可得R1的電阻：R1＝＝＝40Ω；（2）“3000r/（kW?h）”表示每消耗1kW?h電能，電能