陜西省2024年物理中考熱點備考重難專題：力熱、力電綜合題（課后練習）

力熱、力電綜合題典例精講例(2022陜西預測卷)如圖所示是小明家新買的電熱水壺，其銘牌參數(shù)如下表所示，小明用該電熱水壺燒水時，將質(zhì)量為0.9kg、初溫為20℃的水燒開用時3min[在一個標準大氣壓下，水的比熱容為4.2×103J/(kg·℃)].求：(1)電熱水壺是利用電流的____效應(yīng)工作的．額定電壓220V額定功率2000W最大容量1L(2)該電熱水壺正常工作時電熱絲的電阻；(3)電熱水壺的加熱效率；(4)若某次將家里的其他用電器全都斷電，只用電熱水壺加熱，觀察到家里標有1500imp/(kW·h)字樣的電能表指示燈在2min內(nèi)閃爍了90次，通過計算判斷此時電熱水壺是否正常工作．實戰(zhàn)演練1.(2023物理壓軸題)一輛廂式小貨車正在運送物資，空車質(zhì)量為1.5t，滿載時載貨量為2.5t，與地面的總接觸面積是0.5m2，滿載時百公里油耗為20L．如果該貨車滿載貨物后在平直的高速公路上勻速行駛100km，貨車受到的阻力是總重的0.1倍．在此過程中，求：(燃油密度為0.8×103kg/m3，燃油熱值為5×107J/kg，g取10N/kg)(1)該貨車滿載時靜止在水平路面上對地面的壓強．(2)該貨車發(fā)動機牽引力做的有用功．(3)燃油完全燃燒放出的熱量．(4)該貨車在高速公路上以90km/h的速度勻速行駛時牽引力的功率.(5)該貨車發(fā)動機的效率．2.為加快構(gòu)建清潔低碳安全高效新能源體系，國務(wù)院辦公廳于2022年5月30日轉(zhuǎn)發(fā)了國家發(fā)改委能源局《關(guān)于促進新時代新能源高質(zhì)量發(fā)展的實施方案》，將大力推動開發(fā)新能源，引導全社會消費綠色電力．下表是我國自主研發(fā)的某新能源電動車的部分參數(shù)：在該新能源電動車正常充電10min后，求：充電電壓U380V充電電流I100A支付方式刷卡支付、APP掃二維碼(小程序)安裝方式壁掛式、立柱式電車將電能轉(zhuǎn)換為機械能的效率η60%～75%(1)電動車獲得的電能；(2)若獲得的電能由完全燃燒熱值為q＝4.0×107J/kg的燃油來提供，需要該燃油的質(zhì)量；若該電動車在水平公路上勻速行駛受到的阻力為500N，電動車將電能轉(zhuǎn)換為機械能的效率為60%，該車能行駛的路程．參考答案典例精講例(1)熱解：(2)由P＝UI和I＝eq\f(U,R)可得，正常工作時電熱絲的電阻R＝eq\f(U2,P額)＝eq\f(（220V）2,2000W)＝24.2Ω(3)水吸收的熱量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.9kg×(100℃－20℃)＝3.024×105J由P＝eq\f(W,t)可得電熱水壺消耗的電能W＝P額t＝2000W×3×60s＝3.6×105J電熱水壺的加熱效率η＝eq\f(Q吸,W)×100%＝eq\f(3.024×105J,3.6×105J)×100%＝84%(4)電熱水壺消耗的電能W′＝eq\f(90,1500)kW·h＝0.06kW·h＝0.06×3.6×106J＝2.16×105J此時電熱水壺的電功率P實＝eq\f(W′,t′)＝eq\f(2.16×105J,2×60s)＝1800W＜2000W因此，此時電熱水壺沒有正常工作實戰(zhàn)演練1.解：(1)貨車滿載時的總質(zhì)量m＝m車＋m貨＝1.5×103kg＋2.5×103kg＝4×103kg該貨車滿載時，靜止在水平路面上對地面的壓力等于總重力，即F壓＝G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N貨車靜止在水平路面上對地面的壓強p＝eq\f(F壓,S)＝eq\f(4×104N,0.5m2)＝8×104Pa(2)由題意知，貨車受到的阻力f＝0.1G＝0.1×4×104N＝4×103N因為該貨車滿載貨物后在平直的公路上勻速直線行駛，根據(jù)二力平衡條件可知，該貨車發(fā)動機的牽引力F＝f＝4×103N牽引力做的有用功W＝Fs＝4×103N×100×103m＝4×108J(3)貨車滿載時百公里油耗為20L，即貨車行駛100km消耗燃油的體積V燃油＝20L＝20dm3＝0.02m3由ρ＝eq\f(m,V)得，消耗燃油的質(zhì)量m燃油＝ρ燃油V燃油＝0.8×103kg/m3×0.02m3＝16kg燃油完全燃燒放出的熱量Q放＝m燃油q燃油＝16kg×5×107J/kg＝8×108J(4)由v＝eq\f(s,t)可得，貨車勻速行駛的時間t＝eq\f(s,v)＝eq\f(100km,90km/h)＝eq\f(10,9)h＝4000s該貨車在高速公路上勻速行駛時牽引力的功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(4×108J,4000s)＝1×105W(5)該貨車發(fā)動機的效率η＝eq\f(W,Q放)×100%＝eq\f(4×108J,8×108J)×100%＝50%2.解：(1)新能源電動車獲得的電能W＝UIt＝380V×100A×10×60s＝2.28×107J(2)由題知，獲得的電能由燃油完全燃燒提供，所以Q放＝W＝2.28×107J，則所需燃油的質(zhì)量m＝eq\f(Q放,q燃油)＝eq\f(2.28×107J,4.0×107J)＝0.57kg(3)由題知，電能轉(zhuǎn)化為機械能的效率為60%，則轉(zhuǎn)化