最新中考物理常考计算题经典模型练习 专题05 电能与机械能转化的效率计算问题 -【常考必刷】

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第二轮复习时应打破章节的限制，完善并梳理初中物理知识结构，找出知识点之间的内在联系，要使前后知识联系起来，系统巩固知识，形成一个由知识点到知识面、最后到知识网络的综合体，使复习具有系统性。具体可以从以下几点进行专题复习：
1、按照知识点可以将初中物理分成力、热、声、光、电等版块，用知识树的形式把每个版块涉及的内容展现出来，建立相对独立的知识体系。
2、按照中考题目类型，可以分为选择、填空、实验探究(包括操作实验)、计算、信息综合等专题，进行专门练习，体会每种题型常见解题方法，使复习纵横交错。
3、通过对某些特殊知识点的深挖细究，达到对某一类知识或某一专题的融合、深化。
专题05 电能与机械能的转化模型
1．共享汽车有助于缓解交通堵塞，且节能环保，已在许多城市中投入使用。共享汽车在某次行驶过程中，牵引力的功率保持1500W不变，以54km/h的速度沿直线匀速行驶了10km。
（1）求共享汽车牵引力所做功的大小；
（2）行驶过程中消耗了0.8kW·h的电能，求共享汽车的效率。（结果保留一位小数）
2．为了节能环保，唐老师开始骑电动自行车上班（如图甲所示），如表是他与电动自行车的有关数据。求：
（1）老师在其中一段平直公路上做匀速运动时，该段路程运动的s—t图像如图乙所示，则电动自行车行驶速度为多少？
（2）行驶时，车轮与地面接触的总面积为4×10-3m2，则老师骑车时，电动自行车对地面的压强为多大？
（3）在该段路程行驶过程中，受到的阻力与时间关系如图丙所示，请求出电动自行车前进90m牵引力做功是多少？
（4）该车在15s内消耗的电能转化为机械能的效率是多少？
3．如图所示，2021年5月22日，“祝融号”火星车安全到达火星表面，在某次观测时，“祝融号”的质量为240kg，先用50s时间将车体重心升高1m，然后用1h的时间在一段平直火星面AB上匀速直线行驶了36m，在AB上行驶消耗了1.08×104J的电能。已知“祝融号”将电能转化为机械能的效率为60%；物体在火星表面上的重力是地球表面上的，地球表面上g取10N/kg。求：
（1）“祝融号”在AB段上运动的速度；
（2）车体重心升高1m的过程中，克服重力做的功和功率；
（3）“祝融号”在AB上匀速直线行驶时所受的阻力。
4．近两年丽江街头出现大量的电动汽车和电动公交车，以及随处可见的两轮自动平衡电动车，电动车因其节能、环保而受到人们的青睐，如图所示，两轮自动平衡电动车做为一种新兴的交通工具备受年轻人的喜爱，如表是某型号两轮自动平衡电动车的主要参数，请通过计算解答下列问题：
（1）锂电池充满电后能储存多少焦耳的电能？
（2）锂电池充满电后，质量为50kg小夏骑着两轮自动平衡电动车在平直路面上匀速行驶进行测试，最多行驶27km电能恰好耗尽，假设受到的平均阻力是总重力的0.1倍，求此过程中两轮自动平衡电动车的工作效率是多少？
（3）在小夏骑行两轮自动平衡电动车的过程中，为确保安全，请你对他提出两条合理的建议。
5．如图甲所示是某公司研发的电动无人智能配送车，质量为400kg，在水平路面上匀速行驶时受到的阻力是车重的0.05倍，图乙所示是配送车某次在平直路面上运动的速度与时间图象，配送共运动8min，在第5min时刚好到达全程的中点。（g取10N/kg）。则：
（1）配送车0~5min内的平均速度是多少？
（2）配送车匀速行驶时牵引力做的功是多少？
（3）若该配送车电池充满电后存储2.5×107J电能，行驶时将电能转化为机械能的效率为80%，则充满电后配送车在水平路面上能匀速行驶的路程是多少？
6．电动汽车是绿色环保型交通工具，它的特征是噪声小、无废气排放。如图是焦作市某景区电动观光车，该车技术参数如表所示。
（1）观光车静止在水平地面上，空载时对地面的压强是多少？（g取10N/kg）
（2）观光车的电动机以额定输入功率匀速直线行驶10min消耗多少电能？
（3）在题（2）条件下，观光车受到牵引力为400N，运动路程为6km该过程中牵引力做多少功？电动机的效率是多少？
7．小明家利用天然气灶烧水，把质量为1kg、20℃的水烧开（在标准大气压下）。
（1）在此过程中水需要吸收多少热量？
（2）若天然气的热值为1.4×108J/kg、效率是60%，则烧水时消耗天然气多少克？
（3）用额定功率是1000W的电热壶在220V额定电压下，烧开同样质量的水，若电能转化为内能的效率是84%，则通电时间是多少？
8．以北京冬奥会为契机，围绕“带动三亿人参与冰雪运动”的目标，冰雪运动在我国的覆盖面不断扩大，下表是某滑雪场魔毯（如图所示）的相关数据，某次魔毯以额定功率运行，有100人在魔毯上（设每名游客总重为800N）：
（1）求魔毯将这些人输送到山顶所需时间；
（2）求魔毯的工作电流和消耗的电能（计算结果保留一位小数）；
（3）请计算魔毯的输送效率。
9．被部分外国留学生评为中国新四大发明之一的共享单车为人们的出行带来了便利。近几年，许多公司又陆续推出了如图所示的电动共享单车。使用前要先对车上的蓄电池充电；骑行时蓄电池对车上的电动机供电，电动机为车提供动力。
下表是某电动自行车的一些主要技术参数：
上表中电池容量C是指放电电流与放电时间的乘积。若小明的质量m=60kg，骑着电动自行车在平直的公路上匀速行驶，受到的阻力为总重的k=0.02倍，g取10N/kg。求：
（1）电动自行车蓄电池充电一次最多可储存的电能E；
（2）电动自行车以额定功率行驶时的工作电流I0；
（3）小明骑着充满电后的电动自行车以最高车速行驶的时间t。
10．如图所示为最新无人驾驶电动巴士，已在旅游景区投入使用，其使用多块锂电池供电，一块锂电池的参数为“60V 50Ah”。求：
（1）一块锂电池满电时存储多少焦耳的电能？
（2）该电动巴士电能转化为机械能的效率为80%，一块锂电池充满电后最多可输出多少机械能？
（3）若上述机械能由效率为30%的内燃机提供，则需消耗多少千克的燃油？（q燃油=4×107J/kg）
人的质量m人/kg
电动自行车质量m车/kg
行驶时电动机平均功率P/W
60
20
200
整车质量
20kg
锂电池电压
60V
锂电池容量
10A∙h
空载质量
空载时轮胎与水平面的总接触面积
电动机的额定输入功率
810kg
1000cm²
5kW
魔毯型号
PF-4M
电机额定功率
60kW
一次运行升降高度
120m
输送速度
1.5m/s
输送距离
300m
工作电压
380V
整车
整车质量M
40kg
最大噪声
≤62dB
最高车速vm
≤36km/h
轮胎承受最大压强pm
2×105Pa
蓄电池
电压U
50V
容量Q
10A·h
电动机
额定电压U0
50V
电动机效率η
80%
额定功率P0
250W