陕西省2024年物理中考热点备考重难专题：力热、力电综合题（课后练习）

力热、力电综合题典例精讲例(2022陕西预测卷)如图所示是小明家新买的电热水壶，其铭牌参数如下表所示，小明用该电热水壶烧水时，将质量为0.9kg、初温为20℃的水烧开用时3min[在一个标准大气压下，水的比热容为4.2×103J/(kg·℃)].求：(1)电热水壶是利用电流的____效应工作的．额定电压220V额定功率2000W最大容量1L(2)该电热水壶正常工作时电热丝的电阻；(3)电热水壶的加热效率；(4)若某次将家里的其他用电器全都断电，只用电热水壶加热，观察到家里标有1500imp/(kW·h)字样的电能表指示灯在2min内闪烁了90次，通过计算判断此时电热水壶是否正常工作．实战演练1.(2023物理压轴题)一辆厢式小货车正在运送物资，空车质量为1.5t，满载时载货量为2.5t，与地面的总接触面积是0.5m2，满载时百公里油耗为20L．如果该货车满载货物后在平直的高速公路上匀速行驶100km，货车受到的阻力是总重的0.1倍．在此过程中，求：(燃油密度为0.8×103kg/m3，燃油热值为5×107J/kg，g取10N/kg)(1)该货车满载时静止在水平路面上对地面的压强．(2)该货车发动机牵引力做的有用功．(3)燃油完全燃烧放出的热量．(4)该货车在高速公路上以90km/h的速度匀速行驶时牵引力的功率.(5)该货车发动机的效率．2.为加快构建清洁低碳安全高效新能源体系，国务院办公厅于2022年5月30日转发了国家发改委能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案》，将大力推动开发新能源，引导全社会消费绿色电力．下表是我国自主研发的某新能源电动车的部分参数：在该新能源电动车正常充电10min后，求：充电电压U380V充电电流I100A支付方式刷卡支付、APP扫二维码(小程序)安装方式壁挂式、立柱式电车将电能转换为机械能的效率η60%～75%(1)电动车获得的电能；(2)若获得的电能由完全燃烧热值为q＝4.0×107J/kg的燃油来提供，需要该燃油的质量；若该电动车在水平公路上匀速行驶受到的阻力为500N，电动车将电能转换为机械能的效率为60%，该车能行驶的路程．参考答案典例精讲例(1)热解：(2)由P＝UI和I＝eq\f(U,R)可得，正常工作时电热丝的电阻R＝eq\f(U2,P额)＝eq\f(（220V）2,2000W)＝24.2Ω(3)水吸收的热量Q吸＝c水m(t－t0)＝4.2×103J/(kg·℃)×0.9kg×(100℃－20℃)＝3.024×105J由P＝eq\f(W,t)可得电热水壶消耗的电能W＝P额t＝2000W×3×60s＝3.6×105J电热水壶的加热效率η＝eq\f(Q吸,W)×100%＝eq\f(3.024×105J,3.6×105J)×100%＝84%(4)电热水壶消耗的电能W′＝eq\f(90,1500)kW·h＝0.06kW·h＝0.06×3.6×106J＝2.16×105J此时电热水壶的电功率P实＝eq\f(W′,t′)＝eq\f(2.16×105J,2×60s)＝1800W＜2000W因此，此时电热水壶没有正常工作实战演练1.解：(1)货车满载时的总质量m＝m车＋m货＝1.5×103kg＋2.5×103kg＝4×103kg该货车满载时，静止在水平路面上对地面的压力等于总重力，即F压＝G＝mg＝4×103kg×10N/kg＝4×104N货车静止在水平路面上对地面的压强p＝eq\f(F压,S)＝eq\f(4×104N,0.5m2)＝8×104Pa(2)由题意知，货车受到的阻力f＝0.1G＝0.1×4×104N＝4×103N因为该货车满载货物后在平直的公路上匀速直线行驶，根据二力平衡条件可知，该货车发动机的牵引力F＝f＝4×103N牵引力做的有用功W＝Fs＝4×103N×100×103m＝4×108J(3)货车满载时百公里油耗为20L，即货车行驶100km消耗燃油的体积V燃油＝20L＝20dm3＝0.02m3由ρ＝eq\f(m,V)得，消耗燃油的质量m燃油＝ρ燃油V燃油＝0.8×103kg/m3×0.02m3＝16kg燃油完全燃烧放出的热量Q放＝m燃油q燃油＝16kg×5×107J/kg＝8×108J(4)由v＝eq\f(s,t)可得，货车匀速行驶的时间t＝eq\f(s,v)＝eq\f(100km,90km/h)＝eq\f(10,9)h＝4000s该货车在高速公路上匀速行驶时牵引力的功率P＝eq\f(W,t)＝eq\f(4×108J,4000s)＝1×105W(5)该货车发动机的效率η＝eq\f(W,Q放)×100%＝eq\f(4×108J,8×108J)×100%＝50%2.解：(1)新能源电动车获得的电能W＝UIt＝380V×100A×10×60s＝2.28×107J(2)由题知，获得的电能由燃油完全燃烧提供，所以Q放＝W＝2.28×107J，则所需燃油的质量m＝eq\f(Q放,q燃油)＝eq\f(2.28×107J,4.0×107J)＝0.57kg(3)由题知，电能转化为机械能的效率为60%，则转化