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六、计算题本题有4个小题,共26分。解答时应写出必要的文字说明、公式和重要计算
步骤,只写出最后答案的不能得分
234分解:(1)在烧水壶中装入V25L25×103m3水的质量为mρV10×103kg
m3×25×103m325kg;
水吸收的热量:
Q吸c水m(tt0)42×103J(kg℃)×25kg×(100℃20℃)84×105J;
(2)天然气完全燃烧放出的热量:
Q放Vq0105m3×40×107Jm342×106J,
这一过程中燃气灶的加热效率:
η
Q吸Q放

84×105J42×106J
20

答:(1)水吸收的热量84×105J;;
(2)燃气灶烧水效率20。
245分解:(1)由图可知,
2,则绳端移动的距离:
vs32m08ms
s2h2×16m32m,电动机拉绳的速度大小t40s

(2)电动机的额定功率P22kW22×103W,电动机在40s内做功:WPt22×103W×40s88×104J;电动机将电能转换为机械能为W机Wη88×104J×5044×104J
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fFP44×104J55×104N电动机对绳的拉力大小v08ms
答:(1)电动机拉绳的速度大小为08ms;(2)电动机对绳的拉力大小为55×104N。258分解:(1)仅闭合S1时,电路为R0、R1组成的串联电路,如图

P1

U2R1R0
24W


U23R0

仅闭合S2时,电路为R0、R2组成的串联电路,如图
U2
U2

P2

R2

R0
12W


9R0

解由①②组成的方程组得U12VR03Ω
(2)由电路分析得出当三个开关全部闭合时R0被短接,R1、R2并联在电源上,如图
这时电路中电阻最小,电路总功率最大,电路最大总功率
P最大
U2R1
U2R2
(12V)2(12V)264W
3
9

答:(1)电源电压U及R0的电阻值分别为12V、3Ω;(2)该装置的最大加热功率为64W。
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f269分解:(1)未注液体时,正方体重G48N,物体对弹簧的压力为48N弹簧的弹力为48N弹簧被压缩后长度x16cm弹簧的形变量x1x0x116cm6cm10cm由弹簧的弹力F与其形变量x间的关系为Fkx得,48Nk×10cm解得k48Ncm(2)向容器内慢慢倒入某种液体,正方体有一半浸没在液体中时,弹簧恰好处于原长。由图看出正方体的一半高度为h26cm16cm10cm则正方体的边长a2h2×10cm20cm02m则正方体的体积Va302m30008m3,
mG48N48kg
正方体的质量g10Nkg


正方体的密度

mV

48kg0008m3
600kgm3
(3)正方体有一半浸没在液体中时,弹簧恰好处于原长。这时正方体受到的浮力为F浮48N正方体上表面刚好与液面相平时,正方体受到的浮力为F浮’2F浮2×48N96N这时弹簧对正方体的拉力F拉F浮’G96N48N48Nr
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